(57)【要約】【課題】１つのアンテナ素子で特性が切り替わる無線端末装置用アンテナを提供するとともに、使用形態、伝搬環境あるいは無線端末装置の傾きによってアンテナの特性を切り替えることにより、それぞれのシチュエーションに対して、適した受信特性になる無線端末装置を提供する。【解決手段】無線端末装置は、アンテナ素子４０１と、コイル４０２と、スイッチ４０３と、ＲＦ回路部３０６と、導電基板４１０とを有している。スイッチ４０３によって、アンテナ素子４０１およびその近傍のみに電流分布が存在する場合と、アンテナ素子４０１およびその近傍以外にも電流分布が存在する場合とに切り替わる。さらに、無線端末装置を使用するユーザの使用形態（例えば、通話、データ通信）に応じて、スイッチ４０３を切り替えることにより、それぞれの使用形態に適したアンテナの偏波・指向性で送受信が可能になる。【選択図】図２
2004140815.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナ素子と、
前記アンテナ素子およびその近傍のみに電流分布が存在する場合と前記アンテナ素子およびその近傍以外にも電流分布が存在する場合とに切り替わるアンテナ特性切り替え部と
を備えた無線端末装置用アンテナ。
【請求項２】
アンテナ素子と、
前記アンテナ素子の長辺とねじりの位置関係で、平行にかつ波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置する導電基板と、
前記アンテナ素子の前記導電基板と近接する一端に接続し、前記導電基板との導通を切り替えるアンテナ特性切り替え部と
を備えた無線端末装置用アンテナ。
【請求項３】
前記アンテナ特性切り替え部が、スイッチと、コイルとの直列接続したものであり、前記コイルの一端が前記アンテナ素子と接続することを特徴とする請求項２に記載の無線端末装置用アンテナ。
【請求項４】
前記アンテナ特性切り替え部が、ダイオードと、コイルとの直列接続したものであることを特徴とする請求項２に記載の無線端末装置用アンテナ。
【請求項５】
前記アンテナ素子がループアンテナ、ダイポールアンテナ、およびダイバーシチアンテナのいずれかであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線端末装置用アンテナ。
【請求項６】
前記アンテナ素子がダイポールアンテナであり、かつ２つのアンテナ素子で構成されるアレーアンテナとすることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の無線端末装置用アンテナ。
【請求項７】
請求項１乃至２のいずれかに記載の無線端末装置用アンテナと、
前記アンテナ素子の別の一端に接続したＲＦ回路部と、
を備えた無線端末装置。
【請求項８】
アンテナ素子と、
前記アンテナ素子の長辺とねじりの位置関係で、平行にかつ波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置する導電基板と、
前記アンテナ素子の一端に接続したＲＦ回路部と、
前記ＲＦ回路部が接続する一端の近傍で、かつ前記導電基板と近接する部分に接続し、前記導電基板との導通を切り替えるアンテナ特性切り替え部と
を備え、前記アンテナ素子の前記導電基板と近接する別の一端が前記導電基板と接続している無線端末装置。
【請求項９】
アンテナ素子と、
前記アンテナ素子の長辺とねじりの位置関係で、平行にかつ波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置する導電基板と、
前記アンテナ素子の両端に接続した平衡不平衡変換器と、
前記平衡不平衡変換器と接続するＲＦ回路部と、
前記アンテナ素子の前記導電基板と近接する部分に接続し、前記導電基板との導通を切り替えるアンテナ特性切り替え部と
を備えた無線端末装置。
【請求項１０】
現在の通信が通話かデータ通信かを検出し、前記アンテナ特性切り替え部に通知する使用形態推定部をさらに有し、
前記アンテナ特性切り替え部が前記通知を基に、あらかじめ決められた切り替えを行う請求項７乃至９に記載の無線端末装置。
【請求項１１】
受信電力、あるいは到来する電波の偏波や到来する電波の方向を検出し、前記アンテナ特性切り替え部に通知する伝搬環境推定部をさらに有し、
前記アンテナ特性切り替え部が前記通知を基に、あらかじめ決められた切り替えを行う請求項７乃至９に記載の無線端末装置。
【請求項１２】
前記無線端末装置の傾きを検出し、前記アンテナ特性切り替え部に通知する傾き検出部をさらに有し、
前記アンテナ特性切り替え部が前記通知を基に、あらかじめ決められた切り替えを行う請求項７乃至９に記載の無線端末装置。
【請求項１３】
前記アンテナ特性切り替え部が、スイッチと、コイルとの直列接続したものであり、前記コイルの一端が前記アンテナ素子と接続することを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の無線端末装置。
【請求項１４】
前記アンテナ特性切り替え部が、ダイオードと、コイルとの直列接続したものであることを特徴とする請求項７乃至１２のいずれかに記載の無線端末装置。
【請求項１５】
前記アンテナ素子がループアンテナ、ダイポールアンテナ、およびダイバーシチアンテナのいずれかであることを特徴とする請求項７乃至１４のいずれかに記載の無線端末装置。
【請求項１６】
前記アンテナ素子がダイポールアンテナであり、かつ２つのアンテナ素子で構成されるアレーアンテナとすることを特徴とする請求項７乃至１４のいずれかに記載の無線端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、無線端末装置用アンテナおよび無線端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来の無線端末装置用アンテナとしては、ＰＤＣ方式の場合、フェージング対策として、図２０に示すように、ホイップアンテナ１０２と板状逆Ｆアンテナ１０３を組み合わせたダイバーシチアンテナがよく用いられている。しかし、どちらのアンテナもｚ軸方向の成分が大きい偏波となるので、基地局が垂直偏波で送受信する無線通信システムにおいては、図２１に示すように携帯電話を通話とデータ通信に使用する場合、データ通信時は偏波が同じ垂直偏波なので偏波損が少ないが、通話時は偏波面の傾きによる偏波損が大きくなってしまう。
【０００３】
　そこで、通話時とデータ通信時のいずれの使用状態においても、良好な偏波特性が得られるアンテナとして、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。図２２は、特許文献１に記載された従来の無線端末装置を示すものである。
【０００４】
　図２２において、無線端末装置は電気長が使用周波数において約１波長のアンテナ素子２２０１上に、電気的接続状態を切り換える１個または複数個の切換スイッチ２２０２を有し、この切換スイッチ２２０２を切り換えることにより、アンテナの主偏波特性が水平偏波／垂直偏波に切り替えられる。また、切換制御回路部２２０３に音声通信／データ通信の通信メディアの判別手段、また、無線端末装置への外部機器の接続の有無の判別手段を備え、これら判別手段の判別結果に基づいて、切換スイッチ２２０２を切り換えることにより、ユーザが意識することなく自動的に良好な偏波面を有することが可能となっている。
【０００５】
　また、アンテナを平衡系と不平衡系に切り替えることによってアンテナの偏波・指向性を切り替える技術として、特許文献２に記載されているようなものがあった。図２３は、特許文献２に記載された従来の無線端末装置を示すものである。
【０００６】
　図２３において、無線端末装置は長方形の１波長ループアンテナエレメント２３０３を無線機地板２３０１に近接して設置し、さらにループアンテナエレメント２３０３の両端を給電部に向かって折り曲げることで、折り返し最先端部の電流がゼロとなる電流分布を構成している。また、ループアンテナエレメント２３０３上に電流を集中させることで無線機地板２３０１上に流れる電流成分を低減し、人体が手に持ったときの影響を抑えるとともに、到来波に応じた指向特性を形成している。さらに、位相回路２３０４を調整することにより、使用環境や到来電波に応じて、平衡状態と不平衡状態を切り替える、あるいはその間の状態を持つことを可能にして、一つのアンテナ系で複数の放射指向性パターンを形成することを可能にしている。
【０００７】
　また、特許文献２の他に、電流分布を変化させることによってアンテナの指向性を制御するものとして、特許文献３に記載されているようなものがあった。図２４（ａ）と（ｂ）は、特許文献３に記載された従来の無線端末装置の筐体電流分布制御部の構成を示すものである。
【０００８】
　図２４（ａ）において、筐体電流分布制御部は所定の幅を有する複数個の短冊状になされた筐体等の金属板２４０１が、所定の間隔で配置され、その金属板２４０１の間が多数のダイオード２４０２などのデバイスで接続されている。そして、バイアス制御回路２４０３のスイッチ２４０４を開閉することによって、ダイオード２４０２の印加電圧を制御し、電流分布を切り替えている。
【特許文献１】特開２００１−３２６５１４号公報（第５−６頁、第１図）
【特許文献２】特開２００２−４３８２６号公報（第３−４頁、第６頁、第１２図）
【特許文献３】特開２００１−２２３５１４号公報（第２−４頁、第１図、第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
　しかし、上記特許文献１に記載の従来の方法では、アンテナ素子が約１波長必要であり、アンテナの構成上筐体には設置できないので、端末を小型化するのが難しいという課題があった。また、切換スイッチ２２０２はインピーダンス整合回路を切り替える手段として機能するものであり、同一周波数帯での切り替えは考慮されていなかった。
【００１０】
　また、上記特許文献２に記載の従来の方法では、折り曲げたループアンテナを用いることによって、アンテナの小型化が可能であるが、位相回路で切り替えるため、同一周波数帯で平衡系と不平衡系を切り替えられないという課題があった。
【００１１】
　また、上記特許文献３に記載の従来の方法では、電流分布制御に多くのダイオードなどのデバイスを必要とするという課題があった。
【００１２】
　本発明は、上記従来の課題を解決するためになされ、１波長よりも短く、筐体に設置可能なアンテナ素子で構成することによって小型化を実現するとともに、簡単な部品構成で、同一周波数帯でのアンテナの特性の切り替えが可能な無線端末装置用アンテナおよび無線端末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】
【００１３】
　上記従来の課題を解決する本発明に係る無線端末装置用アンテナは、アンテナ素子と、このアンテナ素子およびその近傍のみに電流分布が存在する場合とこのアンテナ素子およびその近傍以外にも電流分布が存在する場合とに切り替わるアンテナ特性切り替え部とを備えている。
【００１４】
　また、本発明に係る無線端末装置用アンテナは、アンテナ素子と、このアンテナ素子の長辺とねじりの位置関係で、平行にかつ波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置する導電基板と、アンテナ素子の導電基板と近接する一端に接続し、この導電基板との導通を切り替えるアンテナ特性切り替え部とを備えている。
【００１５】
　以上の構成により、アンテナの偏波・指向性を切り替えることが可能になる。
【００１６】
　また、本発明に係る無線端末装置用アンテナは、アンテナ特性切り替え部が、スイッチと、コイルとの直列接続したものであり、前記コイルの一端がアンテナ素子と接続することを特徴とする。
【００１７】
　また、本発明に係る無線端末装置用アンテナは、アンテナ特性切り替え部が、ダイオードと、コイルとの直列接続したものであることを特徴とする。
【００１８】
　以上の構成により、簡単な構成でアンテナの偏波・指向性を切り替えることができるので、アンテナの小型化が可能になる。
【００１９】
　また、本発明に係る無線端末装置用アンテナは、アンテナ素子がループアンテナ、ダイポールアンテナ、およびダイバーシチアンテナのいずれかであることを特徴とする。
【００２０】
　また、本発明に係る無線端末装置用アンテナは、アンテナ素子がダイポールアンテナであり、かつ２つのアンテナ素子で構成されるアレーアンテナとすることを特徴とする。
【００２１】
　以上の構成により、アンテナの小型化および筐体上への設置が可能になる。
【００２２】
　また、本発明に係る無線端末装置は、アンテナ素子と、このアンテナ素子の長辺とねじりの位置関係で、平行にかつ波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置する導電基板と、アンテナ素子の導電基板と近接する一端に接続し、この導電基板との導通を切り替えるアンテナ特性切り替え部と、アンテナ素子の別の一端に接続したＲＦ回路部とを備えている。
【００２３】
　また、本発明に係る無線端末装置は、アンテナ素子と、このアンテナ素子の長辺とねじりの位置関係で、平行にかつ波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置する導電基板と、アンテナ素子の一端に接続したＲＦ回路部と、このＲＦ回路部が接続する一端の近傍で、かつ導電基板と近接する部分に接続し、導電基板との導通を切り替えるアンテナ特性切り替え部とを備え、アンテナ素子の導電基板と近接する別の一端が導電基板と接続している。
【００２４】
　また、本発明に係る無線端末装置は、アンテナ素子と、このアンテナ素子の長辺とねじりの位置関係で、平行にかつ波長に比べて十分小さい間隔で近接して配置する導電基板と、アンテナ素子の両端に接続した平衡不平衡変換器と、この平衡不平衡変換器と接続するＲＦ回路部と、アンテナ素子の導電基板と近接する部分に接続し、導電基板との導通を切り替えるアンテナ特性切り替え部とを備えている。
【００２５】
　以上の構成により、アンテナの偏波・指向性を切り替えることができるので、受信感度の向上が可能になる。
【００２６】
　また、本発明に係る無線端末装置は、現在の通信が通話かデータ通信かを検出し、アンテナ特性切り替え部に通知する使用形態推定部をさらに有し、アンテナ特性切り替え部が通知を基に、あらかじめ決められた切り替えを行う。この構成により、無線端末装置の使用形態により、自動的にアンテナの偏波・指向性を切り替えることが可能になり、使用者は意識すること無しに感度がより高い状況で通信を行うことができる。
【００２７】
　また、本発明に係る無線端末装置は、受信電力および、到来する電波の偏波や到来する電波の方向のうち、少なくともいずれか一つを検出し、アンテナ特性切り替え部に通知する伝搬環境推定部をさらに有し、アンテナ特性切り替え部が通知を基に、あらかじめ決められた切り替えを行う。この構成により、伝搬環境に従って、自動的にアンテナの偏波・指向性を切り替えることが可能になり、使用者は意識すること無しに感度がより高い状況で通信を行うことができる。
【００２８】
　また、本発明に係る無線端末装置は、無線端末装置の傾きを検出し、アンテナ特性切り替え部に通知する傾き検出部をさらに有し、アンテナ特性切り替え部が通知を基に、あらかじめ決められた切り替えを行う。この構成により、無線端末装置の傾きに従って、自動的にアンテナの偏波・指向性を切り替えることが可能になり、使用者は意識すること無しに感度がより高い状況で通信を行うことができる。
【００２９】
　また、本発明に係る無線端末装置は、アンテナ特性切り替え部が、スイッチと、コイルとの直列接続したものであり、このコイルの一端がアンテナ素子と接続することを特徴とする。
【００３０】
　また、本発明に係る無線端末装置は、アンテナ特性切り替え部が、ダイオードと、コイルとの直列接続したものであることを特徴とする。
【００３１】
　以上の構成により、簡単な構成でアンテナの偏波・指向性を切り替えることができるので、無線端末装置の小型化が可能になる。
【００３２】
　また、本発明に係る無線端末装置は、アンテナ素子がループアンテナ、ダイポールアンテナ、およびダイバーシチアンテナのいずれかであることを特徴とする。
【００３３】
　また、本発明に係る無線端末装置は、アンテナ素子がダイポールアンテナであり、かつ２つのアンテナ素子で構成されるアレーアンテナとすることを特徴とする。
【００３４】
　以上の構成により、小型のアンテナを筐体上へ設置することができるので、無線端末装置の小型化が可能になる。
【発明の効果】
【００３５】
　以上のように本発明によれば、同一周波数帯でアンテナの指向性が切り替わるアンテナを簡単な構成で実現できる。これにより、無線端末装置の小型化が可能になるという効果が得られる。また、そのアンテナ特性を、使用形態、伝搬環境あるいは無線端末装置の傾きによって切り替えることにより、それぞれのシチュエーションに対して、適した受信特性になるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
　（実施の形態１）
　図１は本発明の第１の実施の形態における無線端末装置の構成を示す図である。
【００３７】
　無線端末装置３０１は、アンテナ素子３０２と、アンテナ特性切り替え部３０３と、ＲＦ回路部３０６を有している。この具体的な構成例を図２に示す。
【００３８】
　アンテナ素子３０２は、例えば、約０．５波長の折り返しダイポールアンテナ４０１であり、基板４１１上に左右対称に配置されている。この折り返しダイポールアンテナ４０１の両端は近接し、その一端がＲＦ回路部３０６に接続され、別の一端は基板４１１の裏全面に形成されている筐体アース４１０に、スルーホールを介して接続され、不平衡給電となっている。この筐体アース４１０が導電基板に相当する。
【００３９】
　アンテナ特性切り替え部３０３は、コイル４０２と、スイッチ４０３を有しており、このスイッチ４０３のＨ端子は、スルーホールを介して筐体アース４１０に接続している。そして、このスイッチ４０３によって筐体アース４１０と接続するか接続しないかを切り替えている。
【００４０】
　スイッチ４０３がＬ端子側に導通しているときは、折り返しダイポールアンテナ４０１の給電点が、ＲＦ回路部３０６と筐体アース４１０に接続されているため不平衡給電であるが、図２に示すように、折り返しダイポールアンテナ４０１を筐体アース４１０に対して左右バランスよく配置するという本実施の形態における構成の場合、折り返しダイポールアンテナ４０１およびアンテナ近傍に電流分布が集中し、平衡給電のアンテナエレメントと同じ特性を示す。よって、無線端末装置３０１の偏波は図３に示す矢印５０１のように、ｙ軸方向の成分が大きい偏波となる。
【００４１】
　一方、スイッチ４０３がＨ端子側に導通しているときは、筐体アース４１０にも電流が流れるため、折り返しダイポールアンテナ４０１およびアンテナ近傍に集中している電流分布のバランスが崩れ、折り返しダイポールアンテナ４０１およびアンテナ近傍以外の筐体アース４１０の部分にも電流分布が存在し、不平衡給電のアンテナエレメントと同じ特性を示す。よって、無線端末装置３０１の偏波は図３に示す矢印５０２のように、ｚ軸方向の成分が大きい偏波となる。すなわち、スイッチ４０３の切り替えにより、アンテナの特性が平衡給電特性と不平衡給電特性とに切り替わり、偏波の方向を変化させることができる。
【００４２】
　このスイッチ４０３としては、例えば、ＳＰＤＴ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｐｏｌｅ Ｄｏｕｂｌｅ Ｔｈｒｏｗ）スイッチが利用でき、２つ以上を切り替えられる機能を有していれば、他のデバイスでも代用可能である。また、スイッチ４０３はＰＩＮダイオードなどのダイオードでも代用でき、筐体アース４１０と接続するか接続しないかを切り替えられる機能を有していればダイオード以外のデバイスでも代用可能である。また、スイッチ４０３の接地は図４のようにコモン端子側にすることも可能である。
【００４３】
　またさらに、図５に示すように、スイッチ４０３をＲＦ回路部３０６の位置する高周波側に設置することも可能である。この構成においても、スイッチ４０３の切り替えにより、アンテナの特性が平衡給電特性と不平衡給電特性とに切り替わり、偏波の方向を変化させることが可能であるといった効果がある。
【００４４】
　図２に示すブロック図で構成される無線端末装置３０１において、１波長をλとしたとき、幅Ｗ＝０．２３３λ、高さＨ＝０．０６７λ、隙間Ｇ＝０．００７λであり、折り返しダイポールアンテナ４０１の全長Ｌが２Ｗ＋２Ｈ−２Ｇ＝０．５９λと約０．５波長の場合に、同一周波数帯で測定した放射指向性を図６と、図７に示す。図６はスイッチ４０３がＨ端子に切り替わり、不平衡給電特性を持つ場合の放射指向性を示した図であり、図７はスイッチ４０３がＬ端子に切り替わり、平衡給電特性を持つ場合の放射指向性を示した図である。
【００４５】
　また、無線端末装置３０１を左手に持って通話したと想定した場合の放射指向性を図８と、図９に示す。図８はスイッチ４０３がＨ端子に切り替わり、不平衡給電特性を持つ場合の放射指向性を示した図であり、図９はスイッチ４０３がＬ端子に切り替わり、平衡給電特性を持つ場合の放射指向性を示した図である。ただし、折り返しダイポールアンテナ４０１の共振周波数は、コイル４０２と折り返しダイポールアンテナ４０１との接点の位置、およびコイル４０２の値によって変化するので、アンテナ素子長だけでなく、接点およびコイルの値で共振周波数を調整することも可能である。
【００４６】
　このように、本実施の形態で構成される無線端末装置３０１は、左手に持って通話したと想定した場合、スイッチ４０３がＨ端子側に切り替わっているとき、図８に示すように偏波の指向性は水平成分が大きくなっており、スイッチ４０３がＬ端子側に切り替わっているとき、図９に示すように偏波の指向性は垂直成分が大きくなっている。
【００４７】
　ここで、基地局から垂直偏波で送受信される無線通信システムにおいて、無線端末装置３０１は、例えば、図２１に示すような通話時には、図３の矢印５０１のようにｙ軸成分が大きい偏波特性を示すときに偏波のミスマッチングによる偏波損が少なくなり、図２１に示すようなデータ通信時には、図３の矢印５０２のようにｚ軸成分が大きい偏波特性を示すときに偏波損が少なくなる。このため、通話時は図２のスイッチ４０３がＬ端子側に導通したときに特性がよく、データ通信時はスイッチ４０３がＨ端子側に導通したときに特性がよい。
【００４８】
　以上のように、本実施の形態によれば、スイッチ４０３でアンテナ素子およびその近傍に電流分布を集中させるか、あるいはアンテナ素子とその近傍以外の導電基板にも電流分布を存在させるかを切り替えることにより、同一周波数帯において、アンテナの指向性を切り替えることが可能となる。そして、これによって通話時とデータ通信時それぞれにおいて、無線端末装置３０１の受信電力特性を向上することができる。
【００４９】
　なお、アンテナ素子３０２は、折り返しダイポールアンテナに限らず、折り返しループアンテナなどで代用することも可能である。また、図１０に示すように、平衡不平衡変換器４０４を介してアンテナ素子を平衡給電する構成にしても同様の効果を得ることが可能である。
【００５０】
　（実施の形態２）
　図１７は本発明の第２の実施の形態における無線端末装置の構成を示す図である。本実施の形態は、実施の形態１における無線端末装置にさらに使用形態推定部３０４が追加された構成をしている。その他の構成については、実施の形態１と同一である。
【００５１】
　この使用形態推定部３０４は、無線端末装置の使用形態に応じて、その使用形態に適したアンテナ素子３０２の特性を判断し、アンテナ特性切り替え部３０３にアンテナ特性を切り替えるための信号を出力する。
【００５２】
　例えば、使用形態推定部３０４は、無線端末装置の使用形態が、通話なのかデータ通信なのかを判断する。この使用形態の判断は、例えば、データ通信モード（パケット通信モード）か否か、あるいは、マイク・スピーカーに音声が流れているか否か、あるいは、あらかじめ付加された通信モードを識別するための信号を検知することにより、通信が始まる前に判断することが可能である。使用形態推定部３０４はこの判断結果を基に、通話モードであればスイッチ４０３をＬ端子側に切り替える指示を行い、データ通信モードであればＨ端子側に切り替える指示を行う。
【００５３】
　以上のように、本実施の形態によれば、使用形態に応じて通信に使用する偏波を自動的に切り替えることにより、使用者が意識することなく偏波損の少ない通信が可能になり、感度がより高い状況で通信を行うことができる。
【００５４】
　（実施の形態３）
　図１１は本発明の第３の実施の形態における無線端末装置の構成を示す図である。本実施の形態は、実施の形態２における使用形態推定部３０４の代わりに伝搬環境推定部３０５を有している点が異なる。
【００５５】
　この伝搬環境推定部３０５は、伝搬環境に応じて、その伝搬環境に適したアンテナ素子３０２の特性を判断し、アンテナ特性切り替え部３０３にアンテナ特性を切り替えるための信号を出力する。
【００５６】
　例えば、伝搬環境推定部３０５は、受信電力や、到来する電波の偏波や、到来する電波の方向などをモニターする。
【００５７】
　到来する電波の方向をモニターする場合の構成を図１２に示す。アンテナ素子４０１は、スイッチ１４０１と１４０２で、伝搬環境推定部３０５に接続されることが可能になっている。アンテナ素子４０１は、２つのアンテナ素子で構成されるアレーアンテナとして考えることも可能であるので、伝搬環境推定部３０５が両アンテナの位相差あるいは振幅も含めて検出することによって、基地局から送信された電波の到来方向を推定することができる。そして、その到来方向に適した特性にスイッチ４０３を切り替えるように指示することが可能である。
【００５８】
　なお、到来方向を推定するのはこの構成に限らず、伝搬環境推定部３０５がアレーアンテナを有する構成でも可能である。
【００５９】
　また、図１２（ｂ）に示すように伝搬環境推定部３０５がＲＦ回路部３０６と接続され、このＲＦ回路部３０６の出力結果を用いて到来方向を推定する構成や、あるいは図１２（ｃ）に示すようにＲＦ回路部３０６を２個有しそれぞれの出力結果を元に到来方向を推定する構成も可能である。
【００６０】
　次に、受信電力をモニターする場合の構成を図１３に示す。図１３において、伝搬環境推定部に相当する受信電力判断部１５０１は、受信電力を検出し、受信電力の高いほうに、スイッチ４０３を切り替えるように指示をする。また、受信電力判断部１５０１は、受信電力をモニターできればどの場所に設置してもよく、例えば、ＲＦ回路部３０６に含まれる構成、あるいはＲＦ回路部３０６の出力をモニターする構成なども可能である。
【００６１】
　図１４は、スイッチ４０３がＨ端子側に導通したときおよびＬ端子側に導通したときに、無線端末装置３０１を左手に持って通話したまま移動したと想定した場合の受信電力特性を示す。図１４に示すように、本発明は、通話専用で使用する場合でも、受信電力特性が、スイッチ４０３の切り替えによって、Ｈ端子側に導通したときとＬ端子側に導通したときとで受信電力の値だけでなく落ち込むタイミングも異なり、非常に相関が低くなるので、低相関なダイバーシチアンテナを構成するのに有効である。
【００６２】
　以上のように、本実施の形態によれば、伝搬環境に応じて通信に使用する偏波を切り替えることにより、感度がより高い状況で通信を行うことができる。
【００６３】
　（実施の形態４）
　図１５は本発明の第４の実施の形態における無線端末装置の構成を示す図である。本実施の形態は、実施の形態２における使用形態推定部３０４の代わりに傾き検出部３０８を有している点が実施の形態２と異なる。
【００６４】
　この傾き検出部３０８は、無線端末装置３０１の傾きを検出し、その傾きに適したアンテナ素子３０２の特性を判断し、アンテナ特性切り替え部３０３に接続を切り替えるための信号を出力する。
【００６５】
　例えば、傾き検出部３０８としては、傾斜スイッチを利用できる。傾斜スイッチとして代表的なものは、密閉した容器にボールやバーを内蔵し、容器自体が傾くとボールやバーも一緒に傾いて電気的な接点がオン／オフすることを利用した仕組みになっているものである。
【００６６】
　これにより、無線端末装置が、図３におけるＸ軸を中心に回転し、４５°以上傾いたら、偏波方向を矢印５０１に切り替え、傾きが４５°以内であれば偏波方向を矢印５０２にするという切り替えを行うことができるようになる。そのため、基地局からある固定の偏波で送受信される無線通信システムにおいて、無線端末装置は偏波のミスマッチングによる偏波損が少なくなり受信特性がよくなる。
【００６７】
　また、無線端末装置が、テレビ電話や、パケット通信をしながらの通話といった、通話とデータ通信が同時に行われる場合でも、無線通信端末の傾きに応じて通信に使用する偏波を切り替えることにより、通信の感度を改善することができる。
【００６８】
　（実施の形態５）
　図１６は本発明の第５の実施の形態における無線端末装置の構成を示す図である。本実施の形態は、無線端末装置が複数のアンテナを有する点が実施の形態１と異なる。具体的な構成を図１８に示す。
【００６９】
　図１８における構成は、実施の形態１の構成に、さらにアンテナ素子２００１とスイッチ２００２とを有しており、使用形態推定部３０４はスイッチ４０３とスイッチ２００２に接続され、それぞれのスイッチを使用形態に応じて制御する。
【００７０】
　例えば、待ち受け時は、無線通信端末がどのように置かれているのかわからず、無指向性アンテナで送受信を行うほうが効率がよいので、無指向性に近いアンテナ素子２００１を使用する。この場合、通話時はスイッチ４０３をＬ端子側、スイッチ２００２をＨ端子側に切り替え、データ通信時はスイッチ４０３をＨ端子側、スイッチ２００２をＨ端子側に切り替える。また、待ち受け時は、スイッチ４０３はどちらでもよく、スイッチ２００２をＬ端子側にすることによってアンテナ素子２００１に切り替える。これにより、３つのシチュエーションに適応したアンテナの切り替えが可能である。
【００７１】
　以上のようにアンテナ素子を複数持つ構成にすることによって、より使用状況に適合したアンテナ特性の制御が可能になる。
【００７２】
　なお、使用形態推定部３０４の代わりに、実施の形態３における伝搬環境推定部、あるいは実施の形態４における傾き検出部を用いて、複数のアンテナから受信特性が最適なものを選択する構成も可能である。
【００７３】
　（実施の形態６）
　図１９は本発明の実施の形態６における無線端末装置の構成を示す図である。本実施の形態は、無線端末装置が複数のアンテナおよび複数のＲＦ回路部を有する場合の構成について説明する。
【００７４】
　図１９において、無線端末装置は、実施の形態１の構成に、さらに、アンテナ素子２１０１、コイル２１０２、スイッチ２１０３、ＲＦ回路部２１０６、スプリッター２１０７を有している。ここで、スプリッター２１０７は、入力された信号をＲＦ回路部３０６およびＲＦ回路部２１０６に分離し、ＲＦ回路部３０６およびＲＦ回路部２１０６から入力された信号を合成する機能を有している。
【００７５】
　そして、アンテナ素子４０１と、コイル４０２と、スイッチ４０３と、ＲＦ回路部３０６とで構成されるアンテナと、アンテナ素子２１０１と、コイル２１０２と、スイッチ２１０３と、ＲＦ回路部２１０６とで構成されるアンテナは、スイッチ４０３あるいはスイッチ２１０３の切り替えにより、それぞれ不平衡給電特性を持つ場合と、平衡給電特性を持つ場合とに切り替わる。このため、各アンテナが違う特性を持つことにより、実施の形態３における図１４に示すように、受信電力特性の相関が非常に低いアンテナを２つ持つ無線端末装置を構成することが可能である。
【００７６】
　以上のような構成により、アンテナ素子４０１を平衡給電特性にするようにスイッチ４０３をＬ端子側に設定し、アンテナ素子２１０１を不平衡給電特性にするようにスイッチ２１０３をＨ端子側に設定することにより、ＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ）システムに使用するアンテナにも応用できる。なお、ＭＩＭＯの例としては、ＢＬＡＳＴ（Ｂｅｌｌ Ｌａｂｓ Ｌａｙｅｒｅｄ Ｓｐａｃｅ−Ｔｉｍｅ）がある。
【００７７】
　また、スイッチの切り替えによって、図３に示すように２種類の偏波を送受信することが可能なので、本発明は偏波多重のシステムに応用できる。
【００７８】
　さらにまた、本発明により送信ダイバーシチを行うことも可能であり、時空間符号を受信するアンテナあるいは送信するアンテナや、２つのアンテナ素子を用いたアダプティブアレーアンテナにも応用可能である。
【００７９】
　さらに、無線通信端末を手で持って使用する場合、手で使用する部分に近いアンテナ素子を不平衡給電特性にすることによって、手の影響を軽減できる。
【００８０】
　なお、スイッチを使用しないでアンテナの特性を１つあるいは２つとも固定にする構成も可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
　本発明にかかわる無線端末装置用アンテナおよび無線端末装置は、アンテナ特性が切り替わることの必要な無線端末装置に有用であり、小型化を実現するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】本発明の実施の形態１における無線端末装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１における無線端末装置の偏波特性を示す図
【図４】本発明の実施の形態１における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態１における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図６】本発明の実施の形態１における無線端末装置用アンテナの放射特性を示す図
【図７】本発明の実施の形態１における無線端末装置用アンテナの放射特性を示す図
【図８】本発明の実施の形態１における無線端末装置用アンテナの放射特性を示す図
【図９】本発明の実施の形態１における無線端末装置用アンテナの放射特性を示す図
【図１０】本発明の実施の形態１における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図１１】本発明の実施の形態３における無線端末装置の構成を示すブロック図
【図１２】（ａ）乃至（ｃ）本発明の実施の形態３における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図１３】本発明の実施の形態３における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図１４】本発明の実施の形態３における無線端末装置用アンテナの受信電力特性を示す図
【図１５】本発明の実施の形態４における無線端末装置の構成を示すブロック図
【図１６】本発明の実施の形態５における無線端末装置の構成を示すブロック図
【図１７】本発明の実施の形態２における無線端末装置の構成を示すブロック図
【図１８】本発明の実施の形態５における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図１９】本発明の実施の形態６における無線端末装置の詳細な構成を示すブロック図
【図２０】従来のアンテナを示す図
【図２１】従来の無線端末装置の使用形態の一例を示す図
【図２２】従来の無線端末装置の構成を示すブロック図
【図２３】従来の無線端末装置の構成を示すブロック図
【図２４】（ａ）、（ｂ）従来の無線端末装置の電流分布制御部の構成を示す図
【符号の説明】
【００８３】
　１０２　　ホイップアンテナ
　１０３　　板状逆Ｆアンテナ
　３０１　　無線端末装置
　３０２　　アンテナ素子
　３０３　　アンテナ特性切り替え部
　３０４　　使用形態推定部
　３０５　　伝搬環境推定部
　３０６　　ＲＦ回路部
　３０８　　傾き検出部
　４０１　　アンテナ素子
　４０２　　コイル
　４０３　　スイッチ
　４０４　　平衡不平衡変換器
　４１０　　筐体アース
　４１１　　基板
　１４０１　　スイッチ
　１４０２　　スイッチ
　１５０１　　受信電力判断部
　１８０１　　アンテナ素子
　２００１　　アンテナ素子
　２００２　　スイッチ
　２１０１　　アンテナ素子
　２１０２　　コイル
　２１０３　　スイッチ
　２１０６　　ＲＦ回路部
　２１０７　　スプリッター
　２２０１　　アンテナ素子
　２２０２　　切換スイッチ
　２２０３　　切換制御回路部
　２３０１　　無線機地板
　２３０３　　ループアンテナエレメント
　２３０４　　位相回路
　２４０１　　金属板
　２４０２　　ダイオード
　２４０３　　バイアス制御回路
　２４０４　　スイッチ
【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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