(57)【要約】【課題】簡単な構成でありながら、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ことができるアンテナ装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、アンテナ素子１上の所定の各位置にそれぞれ設けられた給電点Ｐ１，Ｐ２を備える。アンテナ素子１は、給電点Ｐ１，Ｐ２にそれぞれ対応した第１及び第２のアンテナ部として同時に動作するように、給電点Ｐ１，Ｐ２を介してそれぞれ同時に励振される。アンテナ素子１は、第１及び第２のアンテナ部の間の所定のアイソレーションを生成するための電磁結合調整手段としてのスリットＳ２を給電点Ｐ１，Ｐ２の間にさらに備える。【選択図】図１４
2008167421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子上の所定の各位置にそれぞれ設けられた第１及び第２の給電点を備えたアンテナ装置において、
上記アンテナ素子は、上記第１及び第２の給電点にそれぞれ対応した第１及び第２のアンテナ部として同時に動作するように、上記第１及び第２の給電点を介してそれぞれ同時に励振され、
上記アンテナ素子は、上記第１及び第２のアンテナ部の間の所定のアイソレーションを生成するための電磁結合調整手段を上記第１及び第２の給電点の間にさらに備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
上記電磁結合調整手段は、上記アンテナ素子に設けられた非励振スリットであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
上記電磁結合調整手段は、上記アンテナ素子に設けられたスタブ導体であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
上記アンテナ素子は少なくとも１つの励振スリットを備え、
上記第２の給電点は上記励振スリットに設けられ、
上記第１の給電点を介して上記アンテナ素子を電流アンテナとして励振させると同時に、上記第２の給電点を介して上記励振スリットを磁流アンテナとして励振させることを特徴とする請求項１乃至３のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
上記励振スリットは、上記アンテナ素子の外周上に開放端を有することを特徴とする請求項４記載のアンテナ装置。
【請求項６】
上記アンテナ素子を電流アンテナとして励振させるとき、容量を介して給電することを特徴とする請求項１乃至５のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項７】
上記第１及び第２の給電点は、上記アンテナ素子上において、当該アンテナ装置により送受信する無線信号の１／４波長の奇数倍だけ互いに空間的に離隔して設けられることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項８】
上記第１及び第２の給電点を介して上記アンテナ素子を同時に励振することにより、複数の異なる無線信号を送受信することを特徴とする請求項１乃至７のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項９】
上記複数の異なる無線信号は、ＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネル信号であることを特徴とする請求項８記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
上記アンテナ素子に接続された接地導体をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至９のうちのいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
複数の無線信号を送受信する無線通信装置において、請求項１乃至１０のうちのいずれか１つに記載の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、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す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す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）技術を採用したアンテナ装置が登場している。ＭＩＭＯ通信を実行するアンテナ装置は、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、複数の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、複数の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、また複数の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】
本発明の目的は、以上の問題点を解決し、簡単な構成でありながら、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ことができるアンテナ装置、及びそのような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】
【０００９】
本発明の第１の態様に係るアンテナ装置は、
アンテナ素子上の所定の各位置にそれぞれ設けられた第１及び第２の給電点を備えたアンテナ装置において、
上記アンテナ素子は、上記第１及び第２の給電点にそれぞれ対応した第１及び第２のアンテナ部として同時に動作するように、上記第１及び第２の給電点を介してそれぞれ同時に励振され、
上記アンテナ素子は、上記第１及び第２のアンテナ部の間の所定のアイソレーションを生成するための電磁結合調整手段を上記第１及び第２の給電点の間にさらに備えたことを特徴とする。
【００１０】
上記アンテナ装置において、上記電磁結合調整手段は、上記アンテナ素子に設けられた非励振スリットであることを特徴とする。
【００１１】
また、上記アンテナ装置において、上記電磁結合調整手段は、上記アンテナ素子に設けられたスタブ導体であることを特徴とする。
【００１２】
さらに、上記アンテナ装置において、
上記アンテナ素子は少なくとも１つの励振スリットを備え、
上記第２の給電点は上記励振スリットに設けられ、
上記第１の給電点を介して上記アンテナ素子を電流アンテナとして励振させると同時に、上記第２の給電点を介して上記励振スリットを磁流アンテナとして励振させることを特徴とする。
【００１３】
またさらに、上記アンテナ装置において、上記励振スリットは、上記アンテナ素子の外周上に開放端を有することを特徴とする。
【００１４】
また、上記アンテナ装置において、上記アンテナ素子を電流アンテナとして励振させるとき、容量を介して給電することを特徴とする。
【００１５】
さらに、上記アンテナ装置において、上記第１及び第２の給電点は、上記アンテナ素子上において、当該アンテナ装置により送受信する無線信号の１／４波長の奇数倍だけ互いに空間的に離隔して設けられることを特徴とする。
【００１６】
またさらに、上記アンテナ装置において、上記第１及び第２の給電点を介して上記アンテナ素子を同時に励振することにより、複数の異なる無線信号を送受信することを特徴とする。
【００１７】
また、上記アンテナ装置において、上記複数の異なる無線信号は、ＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネル信号であることを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記アンテナ装置は、上記アンテナ素子に接続された接地導体をさらに備えたことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第２の態様に係る無線通信装置は、複数の無線信号を送受信する無線通信装置において、本発明の第１の態様に係るアンテナ装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明に係るアンテナ装置及び無線通信装置によれば、簡単な構成でありながら、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可能なアンテナ装置及び無線通信装置を提供することができる。
【００２１】
本発明によれば、アンテナ素子数を１つに削減しながら、当該アンテナ素子を複数のアンテナ部として動作させることができ、それとともに、複数のアンテナ部の間のアイソレーションを確保することができる。本発明における最大の効果として、複数の給電点を介して１つのアンテナ素子を同時に励振させて複数のアンテナ部として動作させても、アンテナ部の間のアイソレーションが確保されること、各アンテナ部により送受信される無線信号（電磁波）の偏波が異なるので、各アンテナ部により送受信される無線信号の相関係数を低くできること、さらに、異なる給電方式（電流給電と電圧給電）を用いているので、アンテナ素子の構造が対称だったとしても縮退が生じないことにより、各アンテナ部は良好に動作する。
【００２２】
本発明に係るアンテナ装置及び無線通信装置によれば、さらに電磁結合調整手段を備えたことにより、アンテナ部の間のアイソレーションを向上させることができる。
【００２３】
これにより、単一のアンテナ素子を備えたアンテナ装置において、ＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネルの無線信号を送受信すること、複数のアプリケーションに係る無線通信を同時に実行すること、又は複数の周波数帯での無線通信を同時に実行することなどが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
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。
【００２５】
第１の実施形態．
図１は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。本実施形態のアンテナ装置は、異なる２つの給電点Ｐ１，Ｐ２を備えた長方形形状のアンテナ素子１を備え、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してアンテナ素子１を第２のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることを特徴とする。
【００２６】
図１において、アンテナ装置は、横の長さＬ１×縦の長さＬ２の長方形形状の導体板にてなるアンテナ素子１と、横の長さＬ１×縦の長さＬ３の長方形形状の導体板にてなる接地導体２とを備え、アンテナ素子１と接地導体２とは、それぞれの一辺（本実施形態では、長さＬ１の辺）を対向させて、所定距離だけ離隔して並置されている。アンテナ素子１上において、接地導体２に対向した辺（アンテナ素子１の下辺）に近接して、２つの給電点Ｐ１，Ｐ２が互いに距離Ｌ４だけ離隔して設けられる。給電点Ｐ１は、給電線Ｆ１を介して無線信号処理回路３に接続され、給電点Ｐ２も同様に、給電線Ｆ２を介して無線信号処理回路３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３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２にそれぞれ接続される。図１では、無線信号処理回路３は接地導体２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３と接地導体２とを分離して設けてもよい。また、アンテナ素子１の形状は、長方形に限定されるものではなく、例えば他の多角形、円形、楕円形などであってもよい。
【００２７】
給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ４は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、以下の関係式（１）を満たす。
【００２８】
［数１］
Ｌ４＝（１／４＋ｎ／２）λ      （１）
【００２９】
言い換えれば、給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ４は、アンテナ装置により送受信する無線信号の１／４波長の奇数倍になる。
【００３０】
本実施形態のアンテナ装置は、以上のような構成により、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してアンテナ素子１を第２のアンテナ部として励振させるように、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、このように、簡単な構成でありながら、複数の無線信号の送受信を同時に実行することができる。
【００３１】
図２は、図１の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。アンテナ素子１の給電点Ｐ１，Ｐ２は、給電線Ｆ１，Ｆ２を介して、無線信号処理回路３におけるスイッチ回路１１のスイッチ１１−１，１１−２にそれぞれ接続されている。スイッチ回路１１は、アンテナ制御及び変復調回路１６の制御に従って、アンテナ素子１を直接にアンテナ制御及び変復調回路１６に接続した状態、又は振幅及び位相制御回路１２を介してアンテナ素子１をアンテナ制御及び変復調回路１６に接続した状態のいずれかに切り換える。アンテナ素子１が直接にアンテナ制御及び変復調回路１６に接続されているとき、アンテナ制御及び変復調回路１６はＭＩＭＯ変復調回路として動作し、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）の無線信号をアンテナ素子１により送受信させる。アンテナ制御及び変復調回路１６は、ＭＩＭＯ変復調を実行することに代えて、独立した２つの無線信号の変復調を実行してもよく、この場合、本実施形態の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。一方、アンテナ素子１が振幅及び位相制御回路１２を介してアンテナ制御及び変復調回路１６に接続されているとき、振幅及び位相制御回路１２は、適応制御回路１５の制御に従って、送受信される無線信号に対する適応制御を実行する。ここで、振幅及び位相制御回路１２は、振幅調整器１３−１，１３−２と、移相器１４−１，１４−２とを備えて構成されている。受信時において、受信されてスイッチ１１−１，１１−２を介してそれぞれ伝送された信号は、振幅及び位相制御回路１２にそれぞれ入力されるとともに、適応制御回路１５にそれぞれ入力される。適応制御回路１５は、好ましくは最大比合成を実行するために、入力された受信信号に基づいてその振幅変化量及び移相量を決定し、スイッチ１１−１を介して伝送された信号の振幅及び位相を振幅調整器１３−１及び移相器１４−１により変化させ、スイッチ１１−２を介して伝送された信号の振幅及び位相を振幅調整器１３−２及び移相器１４−２により変化させる。振幅及び位相を変化させた後の各受信信号は、互いに合成されてアンテナ制御及び変復調回路１６に入力される。送信時には、適応制御回路１５は、所望方向にビームを向けるために、アンテナ制御及び変復調回路１６の制御に従って送信信号の振幅変化量及び移相量を決定し、この決定結果に従って、振幅及び位相制御回路１２に送信信号の振幅及び位相を変化させる。アンテナ制御及び変復調回路１６は、無線信号処理回路３の入出力端子１７を介して、本実施形態のアンテナ装置を備えた無線通信装置における他の回路（図示せず。）に接続される。
【００３２】
図４（ａ）は図１のアンテナ装置の第１の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図４（ｂ）はその側面図である。図４（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、携帯電話機を用いた通話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及びネジ受け部（図示せず。）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及びネジ受け部１０８ａによって固定される。本実装例では、上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂはそれぞれ導体にてなり、これにより、上側筐体１０１が図１及び図２のアンテナ素子１として動作する。一方、下側筐体１０２は誘電体（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３０６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２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３が設けられる。給電線Ｆ１は同軸ケーブルにてなり、無線信号処理回路３から左側ヒンジ部１０３ａを介して上側筐体１０１まで延伸され、ネジ１０７によって上側第１筐体部１０１ａの左下部に電気的に接続され、この接続点がアンテナ素子１の給電点Ｐ１として作用する。同様に、給電線Ｆ２もまた同軸ケーブルにてなり、無線信号処理回路３から右側ヒンジ部１０３ｂを介して上側筐体１０１まで延伸され、ネジ１０８によって上側第１筐体部１０１ａの右下部に電気的に接続され、この接続点がアンテナ素子１の給電点Ｐ２として作用する。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２として作用する。
【００３３】
図５（ａ）は図１のアンテナ装置の第２の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図５（ｂ）はその側面図である。本実装例では、上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂはそれぞれ誘電体（例えばプラスチック）にてなり、上側筐体１０１の内部において、長方形形状の導体板にてなるアンテナ素子１を備えたことを特徴とする。給電線Ｆ１は、アンテナ素子１の左下部の給電点Ｐ１に電気的に接続され、同様に、給電線Ｆ２もまた、アンテナ素子１の右下部の給電点Ｐ２に電気的に接続される。
【００３４】
図３は、本発明の第１の実施形態の変形例に係る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。本実施形態のアンテナ装置を図４（ａ）及び（ｂ）及び図５（ａ）及び（ｂ）のような折りたたみ型の携帯電話機に設けるとき、その左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂをアルミニウム又は亜鉛などの導体材料にて構成し、左側ヒンジ部１０３ａを給電線Ｆ１の一部として利用し、右側ヒンジ部１０３ｂを給電線Ｆ２の一部として利用してもよい。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、複数の無線信号の送受信を同時に実行することができる。
【００３６】
第２の実施形態．
図６は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。第１の実施形態のアンテナ装置では、給電点Ｐ１，Ｐ２の両方において直接に給電を行っていたが、第２の実施形態のアンテナ装置は、図１の給電点Ｐ１，Ｐ２のうち一方の給電点Ｐ１において容量給電（容量を介した給電）を行うことを特徴とする。
【００３７】
図６において、アンテナ装置は、図１の給電点Ｐ１が設けられた位置において、アンテナ素子１と平行に設けられた導体板にてなる電極Ｅ１を備えて構成される。電極Ｅ１は、空気又は所定の誘電体材料を介してアンテナ素子１から所定距離Ｌ１１だけ離隔されている。これにより、本実施形態のアンテナ装置では、電極Ｅ１とアンテナ素子１とによって容量が形成され、給電点Ｐ１は電極Ｅ１上に設けられ、アンテナ素子１はこの容量を介して給電される。以下の説明では、給電点Ｐ１と、電極Ｅ１と、電極Ｅ１及びアンテナ素子１によって形成される容量とを、第１のアンテナ部の「容量給電部」とも呼ぶ。アンテナ素子１上において給電点Ｐ１に最も近接した点を容量給電時の基準点Ｐ１ａとし、基準点Ｐ１ａと給電点Ｐ２との間の距離Ｌ４は、第１の実施形態と同様に数１を満たす。電極Ｅ１の寸法は、アンテナ装置により送受信する無線信号の周波数に応じて適宜に決定される。好ましくは、電極Ｅ１の少なくとも１方向（例えば、長方形形状の電極Ｅ１であれば、その長辺の方向）の長さが、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、（１／４＋ｎ／２）λになるように決定される。
【００３８】
本実施形態のアンテナ装置は、この構成により、容量給電が行われる給電点Ｐ１は電圧給電点として動作し、直接給電が行われる給電点Ｐ２は電流給電点として動作し、そのため、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間のアイソレーションは第１の実施形態の場合と比較して向上する。このように、本実施形態のアンテナ装置は、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してアンテナ素子１を第２のアンテナ部として励振させるように、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。なお、従来技術の円偏波アンテナでは、１つのアンテナ素子において、互いに９０度の位相差を有する２つの信号により当該アンテナ素子上の２つの給電点を介して同時に励振していたが、本実施形態のアンテナ装置では信号の位相差は一定ではない。本実施形態のアンテナ装置では、距離Ｌ４によってアイソレーションを高めることが可能となるので、複数の給電点を介して異なる信号により同時に励振することにより、簡単な構成でありながらＭＩＭＯ動作を実現することができる。
【００３９】
図７は、図６の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。第１のアンテナ部の容量給電部は、図８（ａ），（ｂ），（ｃ）及び（ｄ）を参照して詳細後述するように、好ましくは左側ヒンジ部１０３ａ内に構成される。図７は、左側ヒンジ部１０３ａを構成する複数の導体部品１０３ａｃ，１０３ａｄの間に存在する隙間（例えば誘電体によって離隔された導体部品１０３ａｃ，１０３ａｄ間の隙間）が、容量Ｃ１として作用することを示す。アンテナ素子１の容量給電時の基準点Ｐ１ａは左側ヒンジ部１０３ａに接続され、左側ヒンジ部１０３ａ上に設けられた給電点Ｐ１は、給電線Ｆ１を介して無線信号処理回路３に接続されている。
【００４０】
図８（ａ）は図６のアンテナ装置の第１の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図８（ｂ）はその側面図であり、図８（ｃ）は図８（ａ）の左側ヒンジ部１０３ａを示す斜視図であり、図８（ｄ）は図８（ｃ）の左側ヒンジ部１０３ａに内部導体１０３ａｄが挿入された状態を示す斜視図である。本実装例の携帯電話機において、左側ヒンジ部１０３ａ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８（ｃ）に示すように、羽根部１０３ａｂと円筒部１０３ａｃ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、これにより、左側ヒンジ部１０３ａは上側筐体１０１の左下部に電気的かつ機械的に接続される。左側ヒンジ部１０３ａの円筒部１０３ａｃには、図８（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、図７の容量Ｃ１が形成される。内部導体１０３ａｄは、同軸ケーブル等にてなる給電線Ｆ１を介して無線信号処理回路３に接続される。本実装例では、図４の実装例と同様に、上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂがそれぞれ導体にてなり、これにより、上側筐体１０１が図６及び図７のアンテナ素子１として動作する。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、ネジ１０７により左側ヒンジ部１０３ａが上側筐体１０１に接続された点を、容量給電時の基準点Ｐ１ａとみなす。本実装例の携帯電話機において、右側ヒンジ部１０３ｂもまた羽根部と円筒部とを備えた一体構造を有し、当該羽根部は、ネジ１０８を受けるためのネジ穴（図示せず。）を有し、これにより、右側ヒンジ部１０３ａは上側筐体１０１に機械的に接続される。給電線Ｆ２は、右側ヒンジ部１０３ｂに設けられた嵌通孔（図示せず。）を介して無線信号処理回路３から上側筐体１０１まで延伸され、ネジ１０８によって上側第１筐体部１０１ａの右下部に電気的に接続され、この接続点がアンテナ素子１の給電点Ｐ２として作用する。
【００４１】
図９（ａ）は図６のアンテナ装置の第２の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図９（ｂ）はその側面図である。本実装例は、図５の実装例と同様に、上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂがそれぞれ誘電体にてなり、上側筐体１０１の内部において、長方形形状の導体板にてなるアンテナ素子１を備えたことを特徴とする。本実装例において、左側ヒンジ部１０３ａ及び右側ヒンジ部１０３ｂ自体は、図８の実装例と同様に構成される。左側ヒンジ部１０３ａは、その羽根部のネジ穴において、上側筐体１０１に機械的に接続されるとともに、アンテナ素子１の左下部に電気的に接続される。ネジ１０７により左側ヒンジ部１０３ａがアンテナ素子１に接続された点を、容量給電時の基準点Ｐ１ａとみなす。一方、右側ヒンジ部１０３ｂは、その羽根部のネジ穴において上側筐体１０１に機械的に接続される。給電線Ｆ２は、ネジ１０８によってアンテナ素子１の右下部に電気的に接続され、この接続点がアンテナ素子１の給電点Ｐ２として作用する。
【００４２】
図８及び図９の実装例では、給電線Ｆ２を同軸ケーブル等で構成する場合について説明したが、それに代わって、図３に示すように、右側ヒンジ部１０３ｂを給電線Ｆ２の一部として利用してもよい。この場合、右側ヒンジ部１０３ｂを、左側ヒンジ部１０３ａと同様に導体材料にて構成し、右側ヒンジ部１０３ｂの円筒部に、導体材料にて構成された円筒形状の内部導体を回動可能であるように挿入する。円筒部の内側と内部導体の外側とのいずれにも誘電体のコーティングを設けずに円筒部の内側の面と内部導体の外側の面との間に電気的接続を確立し、さらに、左側ヒンジ部１０３ａの内部導体１０３ａｄと同様に、右側ヒンジ部１０３ｂの内部導体を、同軸ケーブル等を介して無線信号処理回路３に接続する。このような構成では、右側ヒンジ部１０３ｂがネジ１０８により上側筐体１０１又はアンテナ素子１に接続された点が、給電点Ｐ２として作用する。
【００４３】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００４４】
第３の実施形態．
図１０は、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図１１は、図１０の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。第２の実施形態のアンテナ装置では、給電点Ｐ１を介して容量給電する場合も、給電点Ｐ２を介して直接給電する場合も、アンテナ素子１は、電流アンテナ（すなわち、アンテナ素子１が電流源として動作するアンテナ）として動作していたが、第３の実施形態のアンテナ装置は、スリットＳ１をさらに備え、給電点Ｐ２を介して給電する場合には、スリットＳ１を磁流アンテナ（すなわち、スリットＳ１が磁流源として動作するアンテナ）又はスリットアンテナとして動作させることを特徴とする。
【００４５】
図１０を参照すると、本実施形態のアンテナ装置は、アンテナ素子１上において、図６と同様に構成された容量給電部と、所定幅及び長さＬ２１を有し、一端が開放端になっているスリットＳ１とを備えて構成される。スリットＳ１は、その開放端として、アンテナ素子１上において接地導体２に対向した辺に開口部を有し、スリットＳ１の開口部は、第１のアンテナ部における容量給電時の基準点Ｐ１ａから、距離Ｌ２２だけ離隔して設けられる。また、スリットＳ１において、その開口部から距離Ｌ２３だけ離れた位置に給電点Ｐ２が設けられ、給電点Ｐ２は、第１及び第２の実施形態と同様に、同軸ケーブル等にてなる給電線Ｆ２を介して無線信号処理回路３に接続される。
【００４６】
給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ２２＋Ｌ２３は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、以下の関係式（２）を満たす。
【００４７】
［数２］
Ｌ２２＋Ｌ２３＝（１／４＋ｎ／２）λ      （２）
【００４８】
図１０において、給電点Ｐ２の位置は、スリットＳ１の開口部から距離Ｌ２３だけ離れるように図示されているが、本発明はこれに限定せず、式（２）を満たす位置であれば給電点Ｐ２はスリットＳ１に沿った所望の位置に設けることが可能である（すなわち、０≦Ｌ２３＜Ｌ２１）。
【００４９】
本実施形態のアンテナ装置によれば、給電点Ｐ１は、導体板にてなるアンテナ素子１に対して容量を介して電圧給電することにより、当該アンテナ素子１を電流アンテナ（第１のアンテナ部）として動作させる一方、給電点Ｐ２は、スリットＳ１に対して直接に電流給電することにより、当該スリットＳ１を磁流アンテナ（第２のアンテナ部）として動作させる。従って、本実施形態のアンテナ装置では、給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離を数２に従って構成したことに加えて、板状アンテナとスリットアンテナとの違い、容量給電と直接給電との違い、電圧給電と電流給電との違い、電流アンテナと磁流アンテナとの違いにより、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を励振させるときの偏波方向と、給電点Ｐ２を介してアンテナ素子１を励振させるときの偏波方向とは互いに異なったものとなる。そのため、本実施形態では、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間のアイソレーションは第１及び第２の実施形態の場合と比較して向上し、−１０ｄＢ又はそれよりも良好なアイソレーションを達成することができる。このように、本実施形態のアンテナ装置は、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してスリットＳ１を第２のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００５０】
図１２（ａ）は図１０のアンテナ装置の第１の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図１２（ｂ）はその側面図である。本実装例では、図４及び図８の実装例と同様に上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂがそれぞれ導体にてなり、上側筐体１０１の右側面において、上側第１筐体部１０１ａと上側第２筐体部１０１ｂとの間にスリットＳ１が設けられる。スリットＳ１の下端（すなわち、ヒンジ部１０３に近接した側の端部）が開放端になるように構成するために、スリットＳ１の下端に対向するヒンジ部１０３の部分は、何もない空間として構成されるか、又は誘電体材料にて構成されることが好ましい。スリットＳ１の下端から所定距離だけ上方に給電点Ｐ２が設けられ、給電点Ｐ２は、図８の実装例と同様に給電線Ｆ２を介して下側筐体１０２まで延伸されて、無線信号処理回路３に接続される。これにより、上側筐体１０１が、図１０及び図１１のスリットＳ１を備えたアンテナ素子１として動作する。スリットＳ１の内部の空間は、好ましくは、機械的な補強のために誘電体材料にて充填される。
【００５１】
図１３（ａ）は図１０のアンテナ装置の第２の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図１３（ｂ）はその側面図である。本実装例は、図５及び図９の実装例と同様に、上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂがそれぞれ誘電体にてなり、上側筐体１０１の内部において、長方形形状の導体板にてなるアンテナ素子１を備え、さらに、アンテナ素子１上にスリットＳ１を備えたことを特徴とする。スリットＳ１の下端は開放端として構成され、下端から所定距離だけ上方に給電点Ｐ２が設けられる。給電点Ｐ２は、図８の実装例と同様に給電線Ｆ２を介して下側筐体１０２まで延伸されて、無線信号処理回路３に接続される。
【００５２】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００５３】
第４の実施形態．
図１４は、本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図１５は、図１４の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。本実施形態のアンテナ装置は、第３の実施形態のアンテナ装置の構成に加えて、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間に、第１のアンテナ部及び第２のアンテナ部の間の所定のアイソレーションを確保するように、電磁結合調整のためのスリットＳ２をさらに備えたことを特徴とする。
【００５４】
図１４を参照すると、本実施形態のアンテナ装置は、アンテナ素子１上において、図１０のアンテナ装置の構成に加えて、所定幅及び長さＬ３１を有し、一端が開放端になっているスリットＳ２をさらに備えて構成される。スリットＳ２は、その開放端として、アンテナ素子１上の接地導体２に対向した辺において、第１のアンテナ部における容量給電時の基準点Ｐ１ａと、第２のアンテナ部におけるスリットＳ１の開口部との間に開口部を有し、スリットＳ２の開口部は、容量給電時の基準点Ｐ１ａとの間に距離Ｌ３２を有し、スリットＳ１の開口部との間に距離Ｌ３３を有するように設けられる。
【００５５】
給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ３２＋２×Ｌ３１＋Ｌ３３＋Ｌ２３は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、以下の関係式（３）を満たす。
【００５６】
［数３］
Ｌ３２＋２×Ｌ３１＋Ｌ３３＋Ｌ２３＝（１／４＋ｎ／２）λ      （３）
【００５７】
図１４において、給電点Ｐ２の位置は、スリットＳ１の開口部から距離Ｌ２３だけ離れるように図示されているが、本発明はこれに限定せず、式（３）を満たす位置であれば給電点Ｐ２はスリットＳ１に沿った所望の位置に設けることが可能である（すなわち、０≦Ｌ２３＜Ｌ２１）。
【００５８】
本実施形態のアンテナ装置によれば、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間の電磁的な結合を調整するためのスリットＳ２を備えたことにより、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間のアイソレーションは、第３の実施形態のアンテナ装置の場合よりもさらに向上する。このように、本実施形態のアンテナ装置は、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してスリットＳ１を第２のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００５９】
図１６（ａ）は図１４のアンテナ装置の第１の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図１６（ｂ）はその側面図であり、図１６（ｃ）は図１６（ａ）のスリットＳ２の詳細構成を示す上面図である。本実装例は、図１２の実装例の構成に加えて、上側第１筐体部１０１ａにおいて、ディスプレイ１０６の下方にスリットＳ２を備えて構成される。本実装例では、スリットＳ２の長さＬ３１を確保するために、スリットＳ２は、図１６（ｃ）に示すように水平部分のスリットＳ２ａと垂直部分のスリットＳ２ｂとを備え、スリットＳ２ａの長さとスリットＳ２ｂの長さとの和が長さＬ３１になるＴ字形のスリットとして構成される。スリットＳ２の下端が開放端になるように構成するために、垂直部分のスリットＳ２ｂの下端に対向する中央ヒンジ部１０３ｃは、誘電体材料にて構成されることが好ましい。これにより、上側筐体１０１が、図１４及び図１５のスリットＳ２を備えたアンテナ素子１として動作する。スリットＳ２の内部の空間は、好ましくは、機械的な補強のために誘電体材料にて充填される。また、スリットＳ２の形状はＴ字形に限定されるものではなく、長さＬ３１を有する任意の形状を採用することが可能である。
【００６０】
図１７（ａ）は図１４のアンテナ装置の第２の実装例を示す携帯電話機の正面図であり、図１７（ｂ）はその側面図であり、図１７（ｃ）は図１７（ａ）のスリットＳ２の詳細構成を示す上面図である。本実装例は、図１３の実装例の構成に加えて、アンテナ素子１上にスリットＳ２を備えて構成される。本実装例では、図１６（ａ），（ｂ）及び（ｃ）の実装例と同様に、スリットＳ２は、図１７（ｃ）に示すように水平部分のスリットＳ２ａと垂直部分のスリットＳ２ｂとを備え、スリットＳ２ａの長さとスリットＳ２ｂの長さとの和が長さＬ３１になるＴ字形のスリットとして構成される。スリットＳ２の下端（すなわち、垂直部分のスリットＳ２ｂの下端）は開放端として構成される。スリットＳ２の形状はＴ字形に限定されるものではなく、長さＬ３１を有する任意の形状を採用することが可能である。
【００６１】
図１８は、本発明の第４の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。図１４のアンテナ装置では、第１のアンテナ部を電流アンテナとして動作させ、第２のアンテナ部を磁流アンテナとして動作させていたが、本変形例では、図１４の電極Ｅ１に代えてスリットＳ３を備え、第１のアンテナ部も、磁流アンテナ（又はスリットアンテナ）として動作させることを特徴とする。
【００６２】
図１８を参照すると、本変形例のアンテナ装置は、アンテナ素子１上において、図１４の第１のアンテナ部の電極Ｅ１を含む容量給電部に代えて、所定幅及び長さＬ４１を有し、一端が開放端になっているスリットＳ３を備えて構成される。スリットＳ３は、その開放端として、アンテナ素子１上において接地導体２に対向した辺に開口部を有し、スリットＳ３の開口部はスリットＳ２の開口部との間に距離Ｌ４３を有し、スリットＳ２の開口部はスリットＳ１の開口部との間に距離Ｌ４４を有するように設けられる。また、スリットＳ３において、その開口部から距離Ｌ４２だけ離れた位置に給電点Ｐ１が設けられ、給電点Ｐ１は、スリットＳ１の給電点Ｐ２と同様に、同軸ケーブル等にてなる給電線Ｆ１を介して無線信号処理回路３に接続される。
【００６３】
給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ４２＋Ｌ４３＋２×Ｌ３１＋Ｌ４４＋Ｌ２３は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、以下の関係式（４）を満たす。
【００６４】
［数４］
Ｌ４２＋Ｌ４３＋２×Ｌ３１＋Ｌ４４＋Ｌ２３＝（１／４＋ｎ／２）λ      （４）
【００６５】
図１８において、給電点Ｐ１の位置は、スリットＳ３の開口部から距離Ｌ４２だけ離れるように図示され、給電点Ｐ２の位置は、スリットＳ１の開口部から距離Ｌ２３だけ離れるように図示されているが、本発明はこれに限定せず、式（４）を満たす位置であれば、給電点Ｐ１はスリットＳ３に沿った所望の位置に設けることが可能であり（すなわち、０≦Ｌ４２＜Ｌ４１）、同様に、給電点Ｐ２はスリットＳ１に沿った所望の位置に設けることが可能である（すなわち、０≦Ｌ２３＜Ｌ２１）。
【００６６】
本変形例のアンテナ装置によれば、給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離を数４に従って構成したことに加えて、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間の電磁的な結合を調整するためのスリットＳ２を備えたことにより、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部とがそれぞれ磁流アンテナとして励振する場合であっても、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間の十分なアイソレーション（例えば、−１０ｄＢ又はそれよりも良好なアイソレーション）を達成することができる。このように、本実施形態のアンテナ装置は、給電点Ｐ１を介してスリットＳ３を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してスリットＳ１を第２のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００６７】
図１９は、本発明の第４の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。図１４のアンテナ装置では、第１のアンテナ部を電流アンテナとして動作させ、第２のアンテナ部を磁流アンテナとして動作させていたが、本変形例では、図１４のスリットＳ１に代えて電極Ｅ２を備え、第２のアンテナ部も電流アンテナとして動作させることを特徴とする。
【００６８】
図１９を参照すると、本変形例のアンテナ装置は、アンテナ素子１上において、図１４のスリットＳ１に代えて、アンテナ素子１と平行に設けられた導体板にてなる電極Ｅ２を備えて構成される。電極Ｅ２は、空気又は所定の誘電体材料を介してアンテナ素子１から所定距離だけ離隔されている（図１９のアンテナ装置では、電極Ｅ１と同様に距離Ｌ１１だけ離隔される。）。これにより、本変形例のアンテナ装置では、電極Ｅ２とアンテナ素子１とによって容量が形成され、給電点Ｐ２は電極Ｅ２上に設けられ、アンテナ素子１はこの容量を介して給電される。このように、給電点Ｐ２と、電極Ｅ２と、電極Ｅ２及びアンテナ素子１によって形成される容量とは、第２のアンテナ部の容量給電部を構成する。アンテナ素子１上において給電点Ｐ２に最も近接した点を容量給電時の基準点Ｐ２ａとする。電極Ｅ２の寸法は、電極Ｅ１と同様に、アンテナ装置により送受信する無線信号の周波数に応じて適宜に決定され、好ましくは、電極Ｅ２の少なくとも１方向（例えば、長方形形状の電極Ｅ２であれば、その長辺の方向）の長さが、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、（１／４＋ｎ／２）λになるように決定される。以下の説明では、電極Ｅ１及びＥ２はそれぞれ横の長さＬ５２×縦の長さＬ５１の長方形の導体板にてなり、電極Ｅ１は、その左辺及び下辺が長方形形状のアンテナ素子１の左辺及び下辺に近接するように設けられ、電極Ｅ２は、その右辺及び下辺がアンテナ素子１の右辺及び下辺に近接するように設けられる。給電点Ｐ１は電極Ｅ１の左下の端部に設けられ、給電点Ｐ２は電極Ｅ２の右下の端部に設けられる。従って、容量給電時の基準点Ｐ１ａはアンテナ素子１の左下の端部に位置し、基準点Ｐ２ａはアンテナ素子１の右下の端部に位置する。スリットＳ２は長さＬ３１及び幅Ｌ５３を有し、アンテナ素子１の左右の辺に平行に設けられ、また、スリットＳ２の下端の開口部は、容量給電時の基準点Ｐ１ａから距離Ｌ５４だけ右側に離隔し、基準点Ｐ２ａから距離Ｌ５５だけ左側に離隔した位置に設けられる。また、アンテナ素子１と接地導体２とは同一平面内にあって、互いに距離Ｌ５６だけ離隔している。
【００６９】
給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ５４＋２×Ｌ３１＋Ｌ５５は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、以下の関係式（５）を満たす。
【００７０】
［数５］
Ｌ５４＋２×Ｌ３１＋Ｌ５５＝（１／４＋ｎ／２）λ      （５）
【００７１】
本変形例のアンテナ装置によれば、給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離を数５に従って構成したことに加えて、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間の電磁的な結合を調整するためのスリットＳ２を備えたことにより、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部とがそれぞれ電流アンテナとして励振する場合であっても、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間の十分なアイソレーション（例えば、−１０ｄＢ又はそれよりも良好なアイソレーション）を達成することができる。このように、本実施形態のアンテナ装置は、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してアンテナ素子１を第２のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００７２】
以下、図２０乃至図２２を参照して、本実施形態のアンテナ装置においてスリットＳ２を備えたことによる効果を説明する。本願の発明者らが行ったシミュレーションでは、図１９のアンテナ装置においてスリットＳ２の長さＬ３１を変えたときに、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間のアイソレーションがどのように変化するかを調べた。ここで、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との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３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３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。
【００７３】
図２０は、図１９の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２０のシミュレーションでは、アンテナ素子１は以下の寸法で構成される（単位：ミリメートル）。
【００７４】
［表１］
―――――――――――――――
Ｌ１＝４５
Ｌ２＝Ｌ３＝９０
Ｌ１１＝１
Ｌ３１＝３０，３５，４０
Ｌ５１＝４３
Ｌ５２＝１０
Ｌ５３＝１
Ｌ５４＝Ｌ５５＝２２．５
Ｌ５６＝５
―――――――――――――――
【００７５】
図２０を参照すると、スリットＳ２の長さＬ３１に依存してアイソレーション特性が改善されることがわかる。スリットＳ２の長さＬ３１＝３０ｍｍの場合及び４０ｍｍの場合と比較すると、スリットＳ２の長さＬ３１＝３５ｍｍのときにアイソレーション特性は最適値になると結論できる。
【００７６】
一方、比較のために、スリットＳ２が存在しない場合のシミュレーション結果を示す。図２１は、図１９のアンテナ装置の比較例であって、スリットＳ２を持たないアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図２２は、図２１の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２１のアンテナ装置の構造は、スリットＳ２が存在しないことを除いて、図２０のシミュレーションにおけるアンテナ装置の構造と同一である。図２２によれば、スリットＳ２が存在しない場合には、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間のアイソレーションは不十分になる。
【００７７】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００７８】
第５の実施形態．
図２３は、本発明の第５の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間のアイソレーションを向上させるためには、第４の実施形態のようにスリットＳ２を設けることに限定されるものではなく、図２３のようなスタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を備えてもよい。
【００７９】
図２３を参照すると、本実施形態のアンテナ装置は、第３の実施形態のアンテナ装置の構成に加えて、第１のアンテナ部に近接したスタブ導体ＳＴ１、第２のアンテナ部に近接したスタブ導体ＳＴ２、及び／又は、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間に設けられたスタブ導体ＳＴ３を備えて構成される。本実施形態において、スタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３は、それぞれストリップ状導体として構成される。スタブ導体ＳＴ１は所定長さＬ６１を有し、長方形形状のアンテナ素子１の左辺において、アンテナ素子１の左下の頂点から所定距離Ｌ６２だけ離れて位置するように設けられる。スタブ導体ＳＴ２は所定長さＬ６３を有し、長方形形状のアンテナ素子１の右辺において、アンテナ素子１の右下の頂点から所定距離Ｌ６４だけ離れて位置するように設けられる。スタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２が突出して邪魔になることを防ぐために、図２３に示したように、スタブ導体ＳＴ１の長手方向をアンテナ素子１の左辺に接近させて、スタブ導体ＳＴ１の長手方向とアンテナ素子１の左辺とが実質的に平行になるように設け、また、スタブ導体ＳＴ２の長手方向をアンテナ素子１の右辺に接近させて、スタブ導体ＳＴ２の長手方向とアンテナ素子１の右辺とが実質的に平行になるように設けてもよい。さらに、スタブ導体ＳＴ３は所定長さＬ６５を有し、アンテナ素子１上において接地導体２に対向した辺（アンテナ素子１の下辺）において、第１のアンテナ部における容量給電時の基準点Ｐ１ａとの間に距離Ｌ６６を有し、第２のアンテナ部におけるスリットＳ１の開口部との間に距離Ｌ６７を有する位置に設けられる。スタブ導体ＳＴ３が突出して邪魔になることを防ぐために、スタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２と同様に、スタブ導体ＳＴ３の長手方向をアンテナ素子１の下辺に接近させて、スタブ導体ＳＴ１の長手方向とアンテナ素子１の下辺とが実質的に平行になるように設けてもよい。各スタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３の長さＬ６１，Ｌ６３，Ｌ６５は、好ましくは、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、（１／４＋ｎ／２）λになるように決定される。
【００８０】
本実施形態において、スタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を備えたことによる影響を考慮したときの給電点Ｐ１，Ｐ２の間の電気的な距離は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、（１／４＋ｎ／２）λの長さになる。
【００８１】
図２３において、給電点Ｐ２の位置は、スリットＳ１の開口部から距離Ｌ２３だけ離れるように図示されているが、本発明はこれに限定せず、給電点Ｐ１，Ｐ２の間の電気的な距離が（１／４＋ｎ／２）λの長さになる位置であれば、給電点Ｐ２はスリットＳ１に沿った所望の位置に設けることが可能である。
【００８２】
スリットＳ２に代えてスタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３を備えた構成は、図１８のアンテナ装置のように２つのスリットＳ１，Ｓ２を備えたアンテナ装置に適用してもよく、それに代わって、図１９のアンテナ装置のように２つの容量給電部を備えたアンテナ装置に適用してもよい。
【００８３】
本実施形態のアンテナ装置によれば、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間の電磁的な結合を調整するために、スタブ導体ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３のうちの少なくとも１つを備えることにより、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間のアイソレーションは、第３の実施形態のアンテナ装置の場合よりもさらに向上する。このように、本実施形態のアンテナ装置は、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してスリットＳ１を第２のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００８４】
第６の実施形態．
図２４は、本発明の第６の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。本発明によれば、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させるだけでなく、３つ以上のアンテナ部として動作させることも可能である。本実施形態では、アンテナ素子１上に３つの給電点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を備え、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させるとともに、給電点Ｐ２を介してアンテナ素子１を第２のアンテナ部として励振させ、さらにそれと同時に給電点Ｐ３を介してアンテナ素子１を第２のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を３つのアンテナ部として動作させることを特徴とする。
【００８５】
図２４を参照すると、本実施形態のアンテナ装置は、アンテナ素子１上において、図１８のスリットＳ２に代えて、アンテナ素子１と平行に設けられた導体板にてなる電極Ｅ３を備えて構成される。電極Ｅ３は、空気又は所定の誘電体材料を介してアンテナ素子１から所定距離Ｌ７１だけ離隔されている。これにより、本実施形態のアンテナ装置では、電極Ｅ３とアンテナ素子１とによって容量が形成され、電極Ｅ１上に第３の給電点Ｐ３が設けられ、給電点Ｐ３は、給電線Ｆ３を介して無線信号処理回路３ａに接続される。給電線Ｆ３は、給電線Ｆ１，Ｆ２と同様に、５０Ωのインピーダンスを有する同軸ケーブルにて構成されることが可能であり、この場合、同軸ケーブルの内部導体は無線信号処理回路３ａと給電点Ｐ３とを接続し、一方、同軸ケーブルの外部導体は接地導体２に接続される。給電点Ｐ３と、電極Ｅ３と、電極Ｅ３及びアンテナ素子１によって形成される容量とは、第３のアンテナ部の容量給電部を構成する。アンテナ素子１はこの容量を介して給電されることにより、第３のアンテナ部として動作する。電極Ｅ３の寸法は、アンテナ装置により送受信する無線信号の周波数に応じて適宜に決定される。好ましくは、電極Ｅ３の少なくとも１方向（例えば、長方形形状の電極Ｅ３であれば、その長辺の方向）の長さが、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、（１／４＋ｎ／２）λになるように決定される。また、アンテナ素子１上において給電点Ｐ３に最も近接した点を容量給電時の基準点Ｐ３ａとする。
【００８６】
本実施形態のアンテナ装置はさらに、アンテナ素子１上において、第２のアンテナ部と第３のアンテナ部との間に、電磁結合調整のためのスリットＳ４をさらに備えて構成される。スリットＳ４は、所定幅及び長さＬ７２を有し、その一端は開放端として、アンテナ素子１上の接地導体２に対向した辺に開口部を有する。また、本実施形態のアンテナ装置はさらに、アンテナ素子１上において、第１のアンテナ部と第３のアンテナ部との間に、電磁結合調整のためのスリットＳ５をさらに備えて構成される。スリットＳ５は、所定幅及び長さＬ７３を有し、その一端は開放端として、アンテナ素子１上の接地導体２に対向した辺に開口部を有する。スリットＳ４の開口部は、第３のアンテナ部における容量給電時の基準点Ｐ３ａとの間に距離Ｌ７６を有し、第２のアンテナ部におけるスリットＳ１の開口部との間に距離Ｌ７７を有するように設けられる。スリットＳ５の開口部は、第１のアンテナ部におけるスリットＳ３の開口部との間に距離Ｌ７４を有し、第３のアンテナ部における容量給電時の基準点Ｐ３ａとの間に距離Ｌ７５を有するように設けられる。
【００８７】
給電点Ｐ１，Ｐ３の間の距離Ｌ４２＋Ｌ７４＋２×Ｌ７３＋Ｌ７５は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎ１とに対して、以下の関係式（６）を満たす。
【００８８】
［数６］
Ｌ４２＋Ｌ７４＋２×Ｌ７３＋Ｌ７５＝（１／４＋ｎ１／２）λ      （６）
【００８９】
図２４において、給電点Ｐ１の位置は、スリットＳ３の開口部から距離Ｌ４２だけ離れるように図示されているが、本発明はこれに限定せず、式（６）を満たす位置であれば給電点Ｐ１はスリットＳ３に沿った所望の位置に設けることが可能である（すなわち、０≦Ｌ４２＜Ｌ４１）。
【００９０】
給電点Ｐ２，Ｐ３の間の距離Ｌ２３＋Ｌ７７＋２×Ｌ７２＋Ｌ７６は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎ２とに対して、以下の関係式（７）を満たす。
【００９１】
［数７］
Ｌ２３＋Ｌ７７＋２×Ｌ７２＋Ｌ７６＝（１／４＋ｎ２／２）λ      （７）
【００９２】
図２４において、給電点Ｐ２の位置は、スリットＳ１の開口部から距離Ｌ２３だけ離れるように図示されているが、本発明はこれに限定せず、式（７）を満たす位置であれば給電点Ｐ２はスリットＳ１に沿った所望の位置に設けることが可能である（すなわち、０≦Ｌ２３＜Ｌ２１）。
【００９３】
本実施形態のアンテナ装置によれば、以上の構成を備えたことにより、スリットＳ４，Ｓ５によりアンテナ部の間のアイソレーションを確保しながら、給電点Ｐ１を介してスリットＳ３を第１のアンテナ部として励振させるとともに、給電点Ｐ２を介してスリットＳ１を第２のアンテナ部として励振させ、それと同時に、給電点Ｐ３を介してアンテナ素子１を第３のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子１を３つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００９４】
図２５は、図２４の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。無線信号処理回路３ａの構成は、３つのアンテナ部でそれぞれ送受信される信号を処理するという点を除いて、図２等の無線信号処理回路３ａの構成と実質的に同様である。図２５において、アンテナ素子１の給電点Ｐ１，Ｐ２は、給電線Ｆ１，Ｆ２を介して、無線信号処理回路３ａにおけるスイッチ回路１１ａのスイッチ１１−１，１１−２にそれぞれ接続される。第３のアンテナ部の容量給電部は、図２６（ａ）及び（ｂ）を参照して詳細後述するように、好ましくは中央ヒンジ部１０３ｃ内に構成される。図２５は、中央ヒンジ部１０３ｃを構成する複数の導体部品１０３ｃａ，１０３ｃｂの間に存在する隙間（例えば誘電体によって離隔された導体部品１０３ｃａ，１０３ｃｂ間の隙間）が、容量Ｃ３として作用することを示す。給電線Ｆ３は、第１の給電線Ｆ３ａと、中央ヒンジ部１０３ｃと、第２の給電線Ｆ３ｂとを備えて構成され、アンテナ素子１の容量給電時の基準点Ｐ３ａは、第２の給電線Ｆ３ｂを介して中央ヒンジ部１０３ｃに接続され、中央ヒンジ部１０３ｃ上に設けられた給電点Ｐ３は、第１の給電線Ｆ３ａを介して、無線信号処理回路３ａにおけるスイッチ回路１１ａのスイッチ１１−３に接続されている。スイッチ回路１１ａは、アンテナ制御及び変復調回路１６ａの制御に従って、アンテナ素子１を直接にアンテナ制御及び変復調回路１６ａに接続した状態、又は振幅及び位相制御回路１２ａを介してアンテナ素子１をアンテナ制御及び変復調回路１６ａに接続した状態のいずれかに切り換える。アンテナ素子１が直接にアンテナ制御及び変復調回路１６ａに接続されているとき、アンテナ制御及び変復調回路１６ａはＭＩＭＯ変復調回路として動作し、ＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネル（本実施形態では３チャンネル）の無線信号をアンテナ素子１により送受信させる。アンテナ制御及び変復調回路１６ａは、ＭＩＭＯ変復調を実行することに代えて、独立した３つの無線信号の変復調を実行してもよく、この場合、本実施形態の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。一方、アンテナ素子１が振幅及び位相制御回路１２ａを介してアンテナ制御及び変復調回路１６ａに接続されているとき、振幅及び位相制御回路１２ａは、適応制御回路１５ａの制御に従って、送受信される無線信号に対する適応制御を実行する。ここで、振幅及び位相制御回路１２ａは、振幅調整器１３−１，１３−２，１３−３と、移相器１４−１，１４−２，１４−３とを備えて構成されている。受信時において、受信されてスイッチ１１−１，１１−２，１１−３を介してそれぞれ伝送された信号は、振幅及び位相制御回路１２ａにそれぞれ入力されるとともに、適応制御回路１５ａにそれぞれ入力される。適応制御回路１５ａは、好ましくは最大比合成を実行するために、入力された受信信号に基づいてその振幅変化量及び移相量を決定し、スイッチ１１−１を介して伝送された信号の振幅及び位相を振幅調整器１３−１及び移相器１４−１により変化させ、スイッチ１１−２を介して伝送された信号の振幅及び位相を振幅調整器１３−２及び移相器１４−２により変化させ、スイッチ１１−３を介して伝送された信号の振幅及び位相を振幅調整器１３−３及び移相器１４−３により変化させる。振幅及び位相を変化させた後の各受信信号は、互いに合成されてアンテナ制御及び変復調回路１６ａに入力される。送信時には、適応制御回路１５ａは、所望方向にビームを向けるために、アンテナ制御及び変復調回路１６ａの制御に従って送信信号の振幅変化量及び移相量を決定し、この決定結果に従って、振幅及び位相制御回路１２ａに送信信号の振幅及び位相を変化させる。アンテナ制御及び変復調回路１６ａは、無線信号処理回路３ａの入出力端子１７を介して、本実施形態のアンテナ装置を備えた無線通信装置における他の回路（図示せず。）に接続される。
【００９５】
図２６（ａ）は図２４の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２６（ｂ）はその側面図である。本実装例において、図４、図８、図１２及び図１６の実装例と同様に上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂはそれぞれ導体にてなり、第２のアンテナ部のスリットＳ１、給電点Ｐ２、及び給電線Ｆ２は、図１２及び図１６の実装例の場合と同様に構成される。第１のアンテナ部のスリットＳ３は、スリットＳ１と同様に構成され、上側筐体１０１の左側面において、上側第１筐体部１０１ａと上側第２筐体部１０１ｂとの間に設けられる。スリットＳ３の下端（すなわち、ヒンジ部１０３に近接した側の端部）が開放端になるように構成するために、スリットＳ３の下端に対向するヒンジ部１０３の部分は、何もない空間として構成されるか、又は誘電体材料にて構成されることが好ましい。スリットＳ３の下端から所定距離だけ上方に給電点Ｐ１が設けられ、給電点Ｐ１は、給電線Ｆ１を介して下側筐体１０２まで延伸されて、無線信号処理回路３ａに接続される。中央ヒンジ部１０３ｃは、下側筐体１０２に機械的に連結された円筒部１０３ｃａと、円筒部１０３ｃａ内に回動可能であるように挿入された円筒形状の内部導体１０３ｃｂとを備えて構成され、円筒部１０３ｃａ及び内部導体１０３ｃｂはそれぞれ、アルミニウム又は亜鉛などの導体材料にて構成される。円筒部１０３ｃａの内側と内部導体１０３ｃｂ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１０３ｃａに内部導体１０３ｃｂが挿入されたとき、円筒部１０３ｃａの内側の面と内部導体１０３ｃｂの外側の面との間には、図２５の容量Ｃ３が形成される。無線信号処理回路３ａは、同軸ケーブル等にてなる第１の給電線Ｆ３ａを介して円筒部１０３ｃａに接続され、また、内部導体１０３ｃｂは、同軸ケーブル等にてなる第２の給電線Ｆ３ｂを介して上側第１筐体部１０１ａに接続される。本実装例では、第１の給電線Ｆ３ａが円筒部１０３ｃａに接続された点を、給電点Ｐ３ａとみなし、第２の給電線Ｆ３ｂが上側第１筐体部１０１ａに接続された点を、容量給電時の基準点Ｐ３ａとみなす。さらに、上側第１筐体部１０１ａの、ヒンジ部１０３に対向した部分において、第１のアンテナ部（すなわちスリットＳ３及び給電点Ｐ１）と、第２の給電線Ｆ３ｂが上側第１筐体部１０１ａに接続された点（容量給電時の基準点Ｐ３ａ）との間に位置するように、スリットＳ５を設ける。同様に、上側第１筐体部１０１ａの、ヒンジ部１０３に対向した部分において、第２のアンテナ部（すなわちスリットＳ１及び給電点Ｐ２）と、第２の給電線Ｆ３ｂが上側第１筐体部１０１ａに接続された点（容量給電時の基準点Ｐ３ａ）との間に位置するように、スリットＳ４を設ける。本実装例では、スリットＳ４の長さＬ７２及びスリットＳ５の長さＬ７３を確保するために、スリットＳ４，Ｓ５はそれぞれ、Ｌ字形のスリットとして構成されるが、この形状に限定されるものではない。また、スリットＳ４，Ｓ５の下端が開放端になるように構成するために、スリットＳ４，Ｓ５の下端に対向するヒンジ部１０３の部分は、何もない空間として構成されるか、又は誘電体材料にて構成されることが好ましい。スリットＳ１，Ｓ３，Ｓ４及びＳ５の内部の空間は、好ましくは、機械的な補強のために誘電体材料にて充填される。これにより、上側筐体１０１が、図２４及び図２５のアンテナ素子１として動作する。
【００９６】
また、本実施形態の実装例としては、図５、図９、図１３及び図１７の実装例と同様に、上側第１筐体部１０１ａ及び上側第２筐体部１０１ｂがそれぞれ誘電体にてなり、上側筐体１０１の内部において、長方形形状の導体板にてなるアンテナ素子１を備え、さらに、アンテナ素子１上にスリットＳ１，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５を備え、内部導体１０３ｃｂを給電線Ｆ３ａを介してアンテナ素子１に接続するように構成してもよい。
【００９７】
また、図２４乃至図２６に示したように、１つの容量給電部（電流アンテナ）と２つの磁流アンテナを備えた構成ではなく、２つの容量給電部と１つの磁流アンテナを備えた構成、あるいは他の個数の電流アンテナ及び磁流アンテナの組み合わせを備えた構成を採用してもよい。さらに、電磁結合調整のために、スリットＳ４，Ｓ５に代えて、第５の実施形態で説明したようなスタブ導体を備えてもよい。
【００９８】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、単一のアンテナ素子１を３つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【００９９】
第７の実施形態．
図２７は、本発明の第７の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。第２のアンテナ部のスリットＳ１は、第３及び第４の実施形態のように、接地導体２に対向した辺に開口部を有する構成に限定されず、アンテナ素子１上の異なる場所に開口部を有してもよい。本実施形態では、第２のアンテナ部として、第４の実施形態における直線状のスリットＳ１に代えて、Ｌ字形形状を有するスリットＳ１ａを備え、アンテナ素子１の左辺にスリットＳ１ａの開口部を有することを特徴とする。
【０１００】
図２７において、スリットＳ１ａは、長さＬ８１を有し、図面内の上下方向に延在する第１の部分と、長さＬ８２を有し、図面内の左右方向に延在する第２の部分とを備えたＬ字形形状のスリットとして構成される。スリットＳ１ａの開口部は、アンテナ素子１の右下の端部から上方に距離Ｌ８４だけ進んだ位置に設けられる。スリットＳ１ａの給電点Ｐ２は、スリットＳ１ａの第２の部分（左右方向部分）から第１の部分（上下方向部分）に屈曲して、距離Ｌ８５だけ進んだ位置に設けられる。また、本実施形態において、スリットＳ２の開口部は、アンテナ素子１の右下の端部から左方に距離Ｌ８３だけ進んだ場所に位置する。
【０１０１】
給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ３２＋２×Ｌ３１＋Ｌ８３＋Ｌ８４＋Ｌ８２＋Ｌ８５は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、以下の関係式（８）を満たす。
【０１０２】
［数８］
Ｌ３２＋２×Ｌ３１＋Ｌ８３＋Ｌ８４＋Ｌ８２＋Ｌ８５＝（１／４＋ｎ／２）λ
（８）
【０１０３】
また、第３の実施形態のようにスリットＳ２を持たない構成も可能であり、この場合、給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離Ｌ３２＋Ｌ８３＋Ｌ８４＋Ｌ８２＋Ｌ８５は、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、以下の関係式（９）を満たす。
【０１０４】
［数９］
Ｌ３２＋Ｌ８３＋Ｌ８４＋Ｌ８２＋Ｌ８５＝（１／４＋ｎ／２）λ      （９）
【０１０５】
図２７において、給電点Ｐ２の位置は、スリットＳ１ａの開口部から距離Ｌ８５＋Ｌ８２だけ離れるように図示されているが、本発明はこれに限定せず、式（８）又は式（９）を満たす位置であれば給電点Ｐ２はスリットＳ１ａに沿った所望の位置に設けることが可能である。
【０１０６】
従って、本実施形態のアンテナ装置では、給電点Ｐ１，Ｐ２の間の距離を数８又は数９に従って構成したことにより、給電点Ｐ１を介してアンテナ素子１を第１のアンテナ部として励振させると同時に、給電点Ｐ２を介してスリットＳ１ａを第２のアンテナ部として励振させ、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【０１０７】
第８の実施形態．
図２８は、本発明の第８の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。以上説明した第１乃至第７の実施形態に係るアンテナ装置において、アンテナ素子１と接地導体２とを電気的に接続した構成を採用することも可能である。図２８のアンテナ装置は、第４の実施形態のアンテナ装置において、互いに対向したアンテナ素子１の右下の端部と、接地導体２の右上の端部とを短絡導体Ｔ１により接続したことを特徴とする。
【０１０８】
図２９（ａ）は図２８の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２９（ｂ）はその側面図である。短絡導体Ｔ１は、例えば同軸ケーブル又は導線にてなり、下側筐体１０２内のプリント配線基板１０９の片面に形成された接地導体２から右側ヒンジ部１０３ｂを介して上側筐体１０１まで延伸され、ネジ１０８によって上側第１筐体部１０１ａの右下部に電気的に接続される。下側筐体１０２が導体にて構成される場合には、短絡導体Ｔ１は、プリント配線基板１０９に代わって下側筐体１０２に接続される。
【０１０９】
本実施形態によれば、アンテナ素子１に接地導体２を接続したことにより、Γマッチングを行ったことに相当する効果が得られ、そのためアンテナ装置の放射特性を改善することができる。さらに、アンテナ素子１と接地導体２とを短絡導体Ｔ１により接続したことにより、上側筐体１０１に配置されるディスプレイ１０６及び／又はカメラ（図示せず。）などに対するグランド（接地）を強化することが可能となり、このため、例えば静電気による携帯電話機の誤動作を防止する効果が期待できる。
【０１１０】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置によれば、単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。
【０１１１】
変形例．
本発明の各実施形態に係る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。各実施形態に係るアンテナ装置をノートブック型パーソナルコンピュータに設ける場合には、ヒンジ部で連結された上側筐体及び下側筐体を備えた当該パーソナルコンピュータにおいて、上側筐体を導体板にて構成してアンテナ素子１として動作させることが可能である。ノートブック型パーソナルコンピュータに容量給電部を設ける場合には、そのヒンジ部内容量に設けることに限定されるものではなく、上側筐体から所定距離だけ離隔された電極（図１０等を参照）を設けてもよい。電極の寸法は、好ましくは、電極の少なくとも１方向（例えば、長方形形状の電極であれば、その長辺の方向）の長さが、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、０以上の整数ｎとに対して、（１／４＋ｎ／２）λになるように決定される。
【０１１２】
また、説明した各実施形態の構成をさらに組み合わせた構成を実施してもよい。例えば、第１のアンテナ部を電流アンテナとして動作させ、第２のアンテナ部を磁流アンテナとして動作させるとき、第１のアンテナ部に対して容量給電するのではなく、図３０、図３１、図３３及び図３５に示すように、容量を介さずに直接給電してもよい。図３０は、本発明の第３の実施形態の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図３１は、本発明の第４の実施形態の第３の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図３３は、本発明の第５の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、また、図３５は、本発明の第８の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。さらに、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部との間に電磁結合調整のためのスリットを備えた場合には、異なるアンテナ放射方法（電流アンテナと磁流アンテナ）を用いなくてもよく、図１８に示すようにいずれのアンテナ部も磁流アンテナとして動作させてもよく、図１９に示すようにいずれのアンテナ部も電流アンテナ（容量給電）として動作させてもよく、それに代わって、図３２、図３４及び図３６に示すように、いずれのアンテナ部も、直接給電される電流アンテナとして動作させてもよい。図３２は、本発明の第４の実施形態の第４の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図３４は、本発明の第５の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、また、図３６は、本発明の第８の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。図３０乃至図３６の変形例によっても、先に説明した構成と同様に単一のアンテナ素子１を２つのアンテナ部として動作させることができ、従って、簡単な構成でありながら、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ことができる。さらなる変形例として、第８の実施形態の短絡導体Ｔ１を、第１の実施形態等のアンテナ装置に設けてもよい。
【０１１３】
以上説明したように、本発明に係る各実施形態のアンテナ装置は、簡単な構成でありながら、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ことができ、従って、ＭＩＭＯ通信方式に係る複数のチャンネルの無線信号を送受信すること、複数のアプリケーションに係る無線通信を同時に実行すること、又は複数の周波数帯での無線通信を同時に実行することなどが可能になる。
【０１１４】
本発明に係る各実施形態のアンテナ装置によれば、アンテナ素子数を削減することにより小形かつ薄型のアンテナ装置を実現しながら、複数のアンテナ部の間でアイソレーションを確保し、複数のアンテナ部によって送受信される無線信号において偏波ダイバーシチを達成することにより、空間相関を改善することができる。また、このアンテナ装置によれば、単一のアンテナ素子であっても、時分割処理などを必要としないで、複数の無線信号の送受信を同時に実行することができる。
【０１１５】
以上説明したように、本発明の各実施形態に係るアンテナ装置では、１つのアンテナ素子１を複数の給電点を介して同時に励振させながら、アンテナ部の間のアイソレーション（又は、給電点間のアイソレーション）を確保することにより、ＭＩＭＯ動作を可能とした。アイソレーションを確保するための具体的手段として、給電点間の空間位相差を１／４波長の奇数倍とするように電気長を調整すること、電圧給電と電流給電を使うこと、及び、電流アンテナ系と磁流アンテナ系を使うこと、を採用した。さらに、給電点間に備えられた電磁結合調整のためのスリットにより給電点間のアイソレーションを確保することで、さらに高性能なＭＩＭＯ動作を可能とした。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】
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、複数のアプリケーションのための通信を同時に実行可能（マルチアプリケーション）な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】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】図１の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３】本発明の第１の実施形態の変形例に係る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４】（ａ）は図１のアンテナ装置の第１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５】（ａ）は図１のアンテナ装置の第２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６】本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図７】図６の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８】（ａ）は図６のアンテナ装置の第１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を示す斜視図であり、（ｄ）は（ｃ）の左側ヒンジ部１０３ａに内部導体１０３ａｄが挿入された状態を示す斜視図である。
【図９】（ａ）は図６のアンテナ装置の第２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１０】本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１１】図１０の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１２】（ａ）は図１０のアンテナ装置の第１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１３】（ａ）は図１０のアンテナ装置の第２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１４】本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１５】図１４の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１６】（ａ）は図１４のアンテナ装置の第１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）のスリットＳ２の詳細構成を示す上面図である。
【図１７】（ａ）は図１４のアンテナ装置の第２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）のスリットＳ２の詳細構成を示す上面図である。
【図１８】本発明の第４の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図１９】本発明の第４の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２０】図１９の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２１】図１９のアンテナ装置の比較例であって、スリットＳ２を持たないアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２２】図２１の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２３】本発明の第５の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２４】本発明の第６の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２５】図２４の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２６】（ａ）は図２４の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２７】本発明の第７の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２８】本発明の第８の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２９】（ａ）は図２８の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３０】本発明の第３の実施形態の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３１】本発明の第４の実施形態の第３の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３２】本発明の第４の実施形態の第４の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３３】本発明の第５の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３４】本発明の第５の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３５】本発明の第８の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【図３６】本発明の第８の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１…アンテナ素子、
２…接地導体、
３…無線信号処理回路、
１１，１１ａ…スイッチ回路、
１１−１，１１−２，１１−３…スイッチ、
１２，１２ａ…振幅及び位相制御回路、
１３−１，１３−２，１３−３…振幅調整器、
１４−１，１４−２，１４−３…移相器、
１５，１５ａ…適応制御回路、
１６，１６ａ…アンテナ制御及び変復調回路、
１７…入出力端子、
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、
１０３ａａ…ネジ穴、
１０３ａｂ…羽根部、
１０３ａｃ，１０３ｃａ…円筒部、
１０３ａｄ，１０３ｃｂ…内部導体、
１０３ｂ…右側ヒンジ部、
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、
１０７ａ，１０８ａ…ネジ受け部、
１０９…プリント回路基板、
１１０…充電池、
Ｃ１，Ｃ３…容量、
Ｅ１，Ｅ２、Ｅ３…電極、
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ３ａ，Ｆ３ｂ…給電線、
Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３…給電点、
Ｐ１ａ，Ｐ２ａ，Ｐ３ａ…容量給電時の基準点、
Ｓ１，Ｓ１ａ，Ｓ２，Ｓ２ａ，Ｓ２ｂ，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５…スリット、
ＳＴ１，ＳＴ２，ＳＴ３…スタブ導体、
Ｔ１…短絡導体。
【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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【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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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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