(57)【要約】【課題】送信電波の干渉を抑制可能なアンテナアレー及び無線装置を提供する。【解決手段】本発明に係るアンテナアレーは、同一の地板１上に配置される第１及び第２アンテナ２，３を備えている。第１アンテナ２は、地板１上の第１給電点４と、この第１給電点４から地板１に対して略垂直に延びる第１導体素子５と、この第１導体素子５の先端部から地板１に略平行に延びる第２導体素子６とを有する。第１導体素子５及び第２導体素子６の長さの和は、第１アンテナ２の動作周波数の略１／４波長に設定されている。第２アンテナ３は、地板１上の第２給電点７と、この第２給電点７から地板１に対して略垂直に延びる第３導体素子８と、この第３導体素子８の先端部から地板１に略平行に延びる第４導体素子９とを有する。第３導体素子８及び第４導体素子９の長さの和は、第２アンテナ３の動作周波数の略１／４波長に設定されている。【選択図】　図１
2004023369.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板上の第１給電点と、この第１給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第１導体素子と、この第１導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第２導体素子とを有する第１アンテナと、
前記地板上の第２給電点と、この第２給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第３導体素子と、この第３導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第４導体素子とを有する第２アンテナと、を備え、
前記第１及び第２導体素子の長さの和は、前記第１アンテナの動作周波数の略１／４波長であり、
前記第３導体素子及び前記第４導体素子の長さの和は、前記第２アンテナの動作周波数の略１／４波長であり、
前記第２導体素子及び前記第４導体素子のうち一方の先端部は前記第１及び第２給電点の間に配置され、他方の先端部は、前記第１給電点を基準として前記第２給電点の反対側に配置されるか、または前記第２給電点を基準として前記第１給電点の反対側に配置されることを特徴とするアンテナアレー。
【請求項２】
地板上の第１給電点と、この第１給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第１導体素子と、この第１導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第２導体素子と、前記第１導体素子の先端部から前記第２導体素子の反対側に延びる第３導体素子と、を有し第１動作周波数で共振する第１アンテナと、
前記地板上の第２給電点と、この第２給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第４導体素子と、この第４導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第５導体素子と、前記第４導体素子の先端部から前記第５導体素子の反対側に延びる第６導体素子と、を有し第２動作周波数で共振する第２アンテナと、を備え、
前記第２及び第３導体素子の長さの和は、前記第１動作周波数の略半波長であり、
前記第５及び第６導体素子の長さの和は、前記第２動作周波数の略半波長であることを特徴とするアンテナアレー。
【請求項３】
前記第３導体素子は、前記第５導体素子に略平行かつ前記給電点１ならびに前記給電点２の間に配置され、かつ前記第１動作周波数は前記第２動作周波数より低く、かつ前記第２導体素子は前記第３導体素子より短く、かつ前記第５導体素子は前記第６導体素子より短いことを特徴とする請求項２に記載のアンテナアレー。
【請求項４】
前記第３導体素子は、前記第５導体素子に略平行かつ前記給電点１ならびに前記給電点２の間に配置され、かつ
前記第１アンテナは送信用アンテナであり、
前記第２アンテナは受信用アンテナであり、
前記第１動作周波数は前記第２動作周波数より低く、
前記第５導体素子は前記第６導体素子より短いことを特徴とする請求項２に記載のアンテナアレー。
【請求項５】
前記第３導体素子は、前記第５導体素子に略平行かつ前記給電点１ならびに前記給電点２の間に配置され、かつ
前記第１アンテナは送信用アンテナであり、
前記第２アンテナは受信用アンテナであり、
前記第１動作周波数は前記第２動作周波数より高く、
前記第２導体素子は前記第３導体素子より短いことを特徴とする請求項２に記載のアンテナアレー。
【請求項６】
前記第３導体素子は、前記第５導体素子に略平行かつ前記給電点１ならびに前記給電点２の間に配置され、かつ
前記第１及び第２動作周波数は略同一であり、
前記第２及び第５導体素子の長さは略同一であり、
前記第３及び第６導体素子の長さは略同一であることを特徴とする請求項２に記載のアンテナアレー。
【請求項７】
前記第１及び第２給電点は、有限地板の辺縁部に、近接する辺に略平行に配置されることを特徴とする請求項１及至６のいずれかに記載のアンテナアレー。
【請求項８】
前記第１及び第２給電点は、前記有限地板の隣接する辺縁部に近接する辺に略平行にそれぞれ配置されることを特徴とする請求項７に記載のアンテナアレー。
【請求項９】
前記地板の辺縁部に設けられる補助地板を備え、
前記第１及び第２給電点は、前記補助地板上に設けられることを特徴とする請求項７または８に記載のアンテナアレー。
【請求項１０】
第１アンテナを利用して無線通信を行う第１無線機と、
第２アンテナを利用して無線通信を行う第２無線機と、を備えた無線装置において、
前記第１アンテナは、地板上の第１給電点と、この第１給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第１導体素子と、この第１導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第２導体素子とを有し、
前記第２アンテナは、前記地板上の第２給電点と、この第２給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第３導体素子と、この第３導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第４導体素子とを有し、
前記第１及び第２導体素子の長さの和は、前記第１アンテナの動作周波数の略１／４波長であり、
前記第３導体素子及び前記第４導体素子の長さの和は、前記第２アンテナの動作周波数の略１／４波長であり、
前記第２導体素子及び前記第４導体素子のうち一方の先端部は前記第１及び第２給電点の間に配置され、他方の先端部は、前記第１給電点を基準として前記第２給電点の反対側に配置されるか、または前記第２給電点を基準として前記第１給電点の反対側に配置されることを特徴とする無線装置。
【請求項１１】
第１アンテナを利用して第１動作周波数で無線通信を行う第１無線機と、
第２アンテナを利用して第２動作周波数で無線通信を行う第２無線機と、を備えた無線装置において、
前記第１アンテナは、地板上の第１給電点と、この第１給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第１導体素子と、この第１導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第２導体素子と、前記第１導体素子の先端部から前記第２導体素子の反対側に延びる第３導体素子と、を有し
前記第２アンテナは、前記地板上の第２給電点と、この第２給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第４導体素子と、この第４導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第５導体素子と、前記第４導体素子の先端部から前記第５導体素子の反対側に延びる第６導体素子と、を有し、
前記第２及び第３導体素子の長さの和は、前記第１動作周波数の略半波長であり、
前記第５及び第６導体素子の長さの和は、前記第２動作周波数の略半波長であることを特徴とする無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
複数のアンテナを有するアンテナアレーと、複数のアンテナのそれぞれに対応した複数の無線機を有する無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、２ＧＨｚ近傍の周波数帯で動作する無線システムが数多く開発されている。例えば、２．４ＧＨｚ帯で動作する無線システムには無線ＬＡＮとＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）があるが、これらのシステムに対応した無線機が同じ端末内に実装される場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
２つの無線機が同一周波数帯域で動作している場合には、アンテナを介して互いの送信電波による干渉が発生する。
【０００４】
上述した干渉を抑圧するには、アンテナを離して配置する必要があるが、端末の小型・薄型化に伴って、アンテナを離して配置するのがスペース的に困難になりつつある。
【０００５】
端末が小型・薄型化すると、アンテナは低姿勢になるが、低姿勢化したアンテナでは、アンテナ自身の放射だけでなく、近接する導体を介してアンテナ間結合が発生し、上述した干渉が起こりやすくなる。この種のアンテナ間結合が発生すると、アンテナ自身の放射だけでなく、アンテナが接続される地板からの放射も大きくなる。特に、２つのアンテナが同じ地板上に配置される場合、２つのアンテナは、地板を介して接続されるのと同じ状態になり、干渉が大きくなる。この種の送信電波の干渉が起きると、通信品質が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、その目的は、送信電波の干渉を抑制可能なアンテナアレー及び無線装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、地板上の第１給電点と、この第１給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第１導体素子と、この第１導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第２導体素子とを有する第１アンテナと、前記地板上の第２給電点と、この第２給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第３導体素子と、この第３導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第４導体素子とを有する第２アンテナと、を備え、前記第１及び第２導体素子の長さの和は、前記第１アンテナの動作周波数の略１／４波長であり、前記第３導体素子及び前記第４導体素子の長さの和は、前記第２アンテナの動作周波数の略１／４波長であり、前記第２導体素子及び前記第４導体素子のうち一方の先端部は前記第１及び第２給電点の間に配置され、他方の先端部は、前記第１給電点を基準として前記第２給電点の反対側に配置されるか、または前記第２給電点を基準として前記第１給電点の反対側に配置される。
【０００８】
本発明では、第１及び第２アンテナの向きを調整することにより、アンテナ間結合を減らす。
【０００９】
また、本発明では、地板上の第１給電点と、この第１給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第１導体素子と、この第１導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第２導体素子と、前記第１導体素子の先端部から前記第２導体素子の反対側に延びる第３導体素子と、を有し第１動作周波数で共振する第１アンテナと、前記地板上の第２給電点と、この第２給電点から前記地板に対して略垂直に延びる第４導体素子と、この第４導体素子の先端部から前記地板に略平行に延びる第５導体素子と、前記第４導体素子の先端部から前記第５導体素子の反対側に延びる第６導体素子と、を有し第２動作周波数で共振する第２アンテナと、を備え、前記第２及び第３導体素子の長さの和は、前記第１動作周波数の略半波長であり、前記第５及び第６導体素子の長さの和は、前記第２動作周波数の略半波長である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るアンテナアレー及び無線装置について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
図１は本発明に係るアンテナアレーの第１の実施形態の概略的な配置図である。図１のアンテナアレーは、同一の地板１上に配置される第１及び第２アンテナ２，３を備えている。図１では省略しているが、第１アンテナ２は給電点４を通して第１無線機に接続され、第２アンテナ３は給電点７を通して第２無線機に接続されている。
【００１２】
第１アンテナ２は、地板１上の第１給電点４と、この第１給電点４から地板１に対して略垂直に延びる第１導体素子５と、この第１導体素子５の先端部から地板１に略平行に延びる第２導体素子６とを有する。第１導体素子５及び第２導体素子６の長さの和は、第１アンテナ２の動作周波数の略１／４波長に設定されている。
【００１３】
第２アンテナ３は、地板１上の第２給電点７と、この第２給電点７から地板１に対して略垂直に延びる第３導体素子８と、この第３導体素子８の先端部から地板１に略平行に延びる第４導体素子９とを有する。第３導体素子８及び第４導体素子９の長さの和は、第２アンテナ３の動作周波数の略１／４波長に設定されている。
【００１４】
第２導体素子６と第４導体素子９は同じ向きに配置されている。すなわち、第４導体素子９の先端部は第１及び第２給電点４，７の間に配置され、第２導体素子６の先端部は第１給電点４を基準として第２給電点７の反対側に配置されている。なお、図２（ａ）に示すように、第２アンテナ３を第１アンテナ２の延長線上から少しずらして配置してもよい。あるいは、図２（ｂ）に示すように、第２導体素子６の先端部を第１及び第２給電点４，７の間に配置し、第４導体素子９の先端部を第２給電点７を基準として第１給電点４の反対側に配置してもよい。
【００１５】
図１の第１及び第２アンテナ２，３において、インピーダンス整合が取れない場合には、第１及び第２給電点４，７の近傍に整合回路を設けるか、あるいは逆Ｆアンテナのように第１及び第３導体素子８を地板１に短絡させる配線を接続してもよい。これにより、インピーダンスが変化して整合を取ることができる。
【００１６】
図３は第１及び第２アンテナ２，３の整合特性と結合特性を示す図である。図３では、第１及び第２アンテナ２，３の距離を一定にした状態で、これらアンテナの向きを変えたモデルＡ，Ｂ，Ｃの整合特性と結合特性のシミュレーションによる計算結果を示している。
【００１７】
モデルＡは図１のように配置した場合であり、モデルＢは第１及び第２アンテナ２，３を逆向きに配置した場合、モデルＣは第１及び第２アンテナ２，３を対向配置した場合である。
【００１８】
図３からわかるように、第１及び第２アンテナ２，３の整合が取れている場所で、モデルＡの結合量を他のモデルＢ，Ｃと比較すると、１〜２ｄＢ程度アンテナ間結合が減る。
【００１９】
図４はモデルＡ，Ｂ，Ｃの第１及び第２アンテナ２，３上の電流分布を示す模式図である。第１及び第２アンテナ２，３は、１／４波長の長さを有するため、電流は給電点を最大とする正弦波状に分布する。
【００２０】
一般に、アンテナ間結合は、アンテナ上の電流分布の大きい部分が近接することで強くなると考えられている。第１及び第２アンテナ２，３間の距離はモデルＣが最も離れており、モデルＢが最も近接しているため、直感的にはモデルＣが最もアンテナ間結合が少ないように思える。ところが実際には、モデルＣの結合量が一番大きくなり、モデルＢはモデルＣよりも結合量が小さくなる。このような現象が起きる理由は、地板１に流れる電流による結合が生じるためである。
【００２１】
また、図５は地板１上の電流分布を示す模式図である。図５からわかるように、地板１上の電流には、地板１と平行に配置された第２及び第４導体素子６，９によって誘起される電流が加わる。このため、第２及び第４導体素子６，９と同じ向きに強い電流分布が生じ、その結果、アンテナ間結合が生じる。第２及び第４導体素子６，９上の電流分布は空間を介して結合するが、地板１上の電流は地板１を介して結合する。
【００２２】
この種のアンテナ間結合は、アンテナが地板１と平行に配置された平板状の場合に顕著に発生する。また、地板１上の電流だけに着目すれば、モデルＢのように第１及び第２アンテナ２，３を互いに逆方向に配置することでアンテナ間結合の削減が期待できる。ところが、この場合、第１及び第２アンテナ２，３上の電流が最大になる位置が近接するため、その影響を受けてアンテナ間結合が強くなってしまう。
【００２３】
一方、本実施形態が推奨するモデルＡでは、まずアンテナ上の電流の最大値がモデルＢより離れている。また地板１上の電流に関しては、片側のみが他方のアンテナ素子の方向に向いており、モデルＣのように両方が向き合うよりも良好な構成になる。以上のことから、本実施形態のアンテナアレーでは、他のアンテナアレーの構成よりもアンテナ間結合を小さくすることができる。
【００２４】
このように、第１の実施形態では、第１アンテナ２の第２導体素子６と第２アンテナ３の第４導体素子９とを略同一方向に配置するため、アンテナ間結合を抑制できるとともに、地板１上の結合も抑制でき、電波の干渉が起きにくくなり、アンテナの結合特性がよくなる。
【００２５】
（第２の実施形態）
第２の実施形態は、地板１の辺縁部に第１及び第２アンテナ２，３を配置するものである。
【００２６】
図６は本発明に係るアンテナアレーの第２の実施形態の概略的な配置図である。図示のように、同一の有限地板１の辺縁部に第１アンテナ２の第１給電点４と第２アンテナ３の第２給電点７とが配置され、第１アンテナ２の第２導体素子６と第２アンテナ３の第４導体素子９は辺縁部に略平行に同じ向きに配置されている。
【００２７】
一般に、導体板では、辺縁部の電流分布が大きいため、アンテナを辺縁部に配置すると、より大きな電流が辺縁部に分布することになる。したがって、図６のように配置した場合、アンテナ間結合がより大きくなる。その理由は、第１及び第２アンテナ２，３が辺縁部に配置されると、辺縁部への電流の漏洩が多くなるためである。したがって、図６に示すように、有限地板１の辺縁部に第１及び第２アンテナ２，３を略平行かつ同じ向きに配置すると、アンテナ間結合をよりいっそう抑制することができる。
【００２８】
図７は図６の変形例であり、有限地板１の隣接する２辺の一方に第１アンテナ２を配置し、他方に第２アンテナ３を配置する例を示している。この場合は、各アンテナが地板１の辺縁部に平行になるように配置し、かつ第２導体素子６及び第４導体素子９のいずれか一方の先端部を第１及び第２給電点４，７の間に配置し、他方の先端部を、第１給電点４を基準として第２給電点７の反対側に配置するか、または第２給電点７を基準として第１給電点４の反対側に配置すればよい。
【００２９】
このように、第２の実施形態では、地板１の辺縁部に第１及び第２アンテナ２，３を配置するため、アンテナ間結合の抑制効果を高めることができる。
【００３０】
（第３の実施形態）
第３の実施形態は、地板１の辺縁部に補助地板を配置し、この補助地板上に第１及び第２アンテナ２，３を配置するものである。
【００３１】
図８は本発明に係るアンテナアレーの第３の実施形態の概略的な配置図である。図示のように、地板１の辺縁部に配置された補助地板１０と、この補助地板１０上の辺縁部に配置された第１及び第２アンテナ２，３とを備えている。
【００３２】
地板１と補助地板１０は、容量性結合で結ばれるため、高周波的には図７に示した第２の実施形態と同様の構成になる。したがって、第１アンテナ２の第１導体素子５と第２アンテナ３の第２導体素子６を辺縁部に略平行かつ同じ方向に配置することで、第２の実施形態と同様に、アンテナ間結合をより効率的に抑制できる。図８の場合の容量結合は、第１及び第２アンテナ２，３を直接地板１に接続した場合よりも弱いため、アンテナ間結合が第２の実施形態よりも小さくなる。
【００３３】
（第４の実施形態）
上述した第１〜第３の実施形態ではＬ字型のアンテナを用いる例を説明したが、以下に説明する第４〜第１０の実施形態ではＴ字型のアンテナを用いる。
【００３４】
図９は本発明に係るアンテナアレイの第４の実施形態の概略的な配置図である。図９のアンテナアレイは、地板１上に配置されたＴ字型の第１及び第２アンテナ２１，２２を備えている。第１及び第２アンテナ２１，２２は、略同一線上に配置されている。なお、図１０に示すように、第１及び第２アンテナ２１，２２を少しずらして配置してもよい。この場合、第１及び第２アンテナ２１，２２が互いに重なり合わないように平行に配置するのが望ましい。
【００３５】
第１アンテナ２１は、地板１上の第１給電点２３と、この第１給電点２３から地板１に対して略垂直に延びる第１導体素子２４と、この第１導体素子２４の先端部から地板１に略平行に延びる第２導体素子２５と、第１導体素子２４の先端部から第２導体素子２５の反対側に延びる第３導体素子２６と、を有し、第１動作周波数で共振する。
【００３６】
第２アンテナ２２は、地板１上の第２給電点２７と、この第２給電点２７から地板１に対して略垂直に延びる第４導体素子２８と、この第４導体素子２８の先端部から地板１に略平行に延びる第５導体素子２９と、第４導体素子２８の先端部から第５導体素子２９の反対側に延びる第６導体素子３０と、を有し、第２動作周波数で共振する。
【００３７】
第２及び第３導体素子２５，２６の長さの和は、第１動作周波数の略半波長であり、第５及び第６導体素子２９，３０の長さの和は、第２動作周波数の略半波長である。
【００３８】
第１アンテナ２１の第１及び第２導体素子２５，２６の長さの比を調整することで、第１アンテナ２１を第１動作周波数で給電線のインピーダンスである５０Ωに整合させることができる。同様に、第２アンテナ２２の第５及び第６導体素子２９，３０の長さの比を調整することで、第２アンテナ２２を第２動作周波数で給電線のインピーダンスである５０Ωに整合させることができる。
【００３９】
図１１及び図１２は第１及び第２アンテナ２１，２２の構成例を示す図であり、図１１は１．９ＧＨｚで５０Ωになるように構成した例、図１２は２．１ＧＨｚで５０Ωになるように構成した例を示している。
【００４０】
図１１の場合、第１導体素子２４の長さは６．５ｍｍ、第２導体素子２５の長さは３１．５ｍｍ、第３導体素子２６の長さは３５．６ｍｍで、これら導体素子の径φは０．８ｍｍである。また、図１２の場合、第１導体素子２４の長さは７ｍｍ、第２導体素子２５の長さは３４ｍｍ、第３導体素子２６の長さは３８．５ｍｍで、これら導体素子の径φは０．８ｍｍである。
【００４１】
図１０のようなＴ字型アンテナは、図１のようなＬ字型アンテナと比べて、地板１に多くの電流が流れないという特徴を有する。
【００４２】
図１３はＴ字型アンテナの放射パターンを示す図である。この図からわかるように、Ｔ字型アンテナの長手方向には、放射パターンのヌルが向けられることになる。したがって、図１０のように略同一線上に第１及び第２アンテナ２１，２２を配置すると、一方のアンテナには他方のアンテナのヌルが向けられるので、アンテナ間結合を十分に抑制できる。
【００４３】
このように、第４の実施形態では、Ｔ字型アンテナを略同一線上に配置するため、アンテナ間結合が起きにくくなり、電波の干渉が起きにくくなる。
【００４４】
（第５の実施形態）
第５の実施形態は、地板１の辺縁部に２つのＴ字型アンテナを配置するものである。
【００４５】
図１４は本発明に係るアンテナアレーの第５の実施形態の概略的な配置図である。図１０と同じ形状の第１及び第２アンテナ２１，２２が有限地板１の辺縁部に配置されている。より具体的には、第１及び第２アンテナ２１，２２の第２、第３、第５及び第６導体素子２５，２６，２９，３０は辺縁部に略平行に配置されている。
【００４６】
第１及び第２アンテナ２１，２２を有限地板１の辺縁部に配置すると、有限地板１上に流れるイメージ電流が不完全になり、有限地板１からの放射が減少する。このイメージ電流は、アンテナ上の電流と逆相になるため、アンテナからの放射電波を打ち消しているが、上記のように不完全となることで、アンテナからの放射の打ち消しが抑圧され、よりアンテナからの放射が大きくなる。
【００４７】
また、図１４の第１及び第２アンテナ２１，２２の各導体素子方向には、図１３と同様にヌルが向けられるので、第１及び第２アンテナ２１，２２を有限地板１の辺縁部に配置しても、アンテナ間結合の劣化はあまり大きくならない。
【００４８】
このように、第５の実施形態では、第１及び第２アンテナ２１，２２を有限地板１の辺縁部に配置するため、有限地板１からの放射を減少でき、アンテナの放射特性を向上できる。
【００４９】
（第６の実施形態）
第６の実施形態は、有限地板１の辺縁部に補助地板１０を配置し、この補助地板１０の辺縁部に２つのＴ字型アンテナを配置するものである。
【００５０】
図１５は本発明に係るアンテナアレーの第６の実施形態の概略的な配置図である。図１５のアンテナアレーは、有限地板１の辺縁部に配置された補助地板１０と、これら補助地板１０の辺縁部に配置された図１０と同じ形状の第１及び第２アンテナ２１，２２とを備えている。第１及び第２アンテナ２１，２２の第２、第３、第５及び第６導体素子２５，２６，２９，３０は補助地板１０の辺縁部に略平行に配置されている。
【００５１】
有限地板１と補助地板１０は容量性結合で結びつくため、高周波的には図１４と同じ構成になる。また、補助地板１０を設けたことにより、有限地板１を介した結合が図１４よりも弱まるため、図１４よりもアンテナ間結合を弱めることができる。
【００５２】
このように、第６の実施形態では、有限地板１の周縁部に補助地板１０を設け、この補助地板１０の周縁部に第１及び第２アンテナ２１，２２を配置するため、アンテナ間結合を弱めることができ、電波の干渉が起きにくくなる。
【００５３】
（第７の実施形態）
第５、６の実施形態では省略したが、本アンテナにおいても、導体素子に生じた電流によって結合が生じる。図１６は図１０に示したＴ字型アンテナの電流分布を周波数ごとに模式的に示した図である。第１アンテナ２１は、第２導体素子２５を第３導体素子２６よりも長くしており、共振周波数はｆ１である。この場合、第１アンテナ２１の電流分布は、共振周波数ｆ１より低い周波数と高い周波数で大きく変化する。
【００５４】
図１６に示すように、共振周波数ｆ１より低い周波数では、第２導体素子２５に大きな電流分布が発生し、共振周波数ｆ１より高い周波数では、第３導体素子２６に大きな電流分布が発生する。共振周波数ｆ１より低い周波数でも、高い周波数でも、第１の実施形態で説明したＬ字型アンテナと同様に動作する。すなわち、Ｔ字型アンテナは、等価的に、周波数が変化するに従って向きが異なるＬ字型アンテナとして機能する。このため、Ｌ字の向きが固定の第１の実施形態とは別個の対策が必要になる。
【００５５】
また、Ｔ字型アンテナは、給電点が第２及び第３導体素子２５，２６の略中央に位置しているため、第２及び第３導体素子２５，２６の向きを変えても、給電点の位置は変化しない。したがって、Ｌ字型アンテナでは、Ｌ字の向きを変えることで給電点が移動するため電流の最大位置が大きく変化し、それに応じてアンテナ間結合の強さも変化するが、Ｔ字型ではほとんど変化しない。このため、Ｔ字型アンテナでは、第２及び第３導体素子２５，２６のうち電流分布の大きい導体素子が他方のアンテナの方向を向かないように配置するだけでよい。
【００５６】
図１７は本発明に係るアンテナアレーの第７の実施形態の概略的な配置図である。図１７では、第１アンテナ２１の動作周波数（第１動作周波数）を第２アンテナ２２の動作周波数（第２動作周波数）よりも低くしている。したがって、第１アンテナ２１の第２及び第３導体素子２５，２６の長さの和よりも、第２アンテナ２２の第５及び第６導体素子２９，３０の長さの和を短くしている。また、第５導体素子２９を第４導体素子２８よりも長くし、第３導体素子２６を第２導体素子２５よりも長くしている。このように構成することで、上記の周波数条件において、他のアンテナ構成よりもアンテナ間結合を小さくできる。
【００５７】
図１８は、第１動作周波数ｆ＃１が第２動作周波数ｆ＃２よりも低い場合に、第１及び第２アンテナ２１，２２（図は、地板１の法線方向からアンテナを眺めている。またアンテナ２１，２２は図中＃１、＃２で表示）が取り得る地板１への実装方法のすべてを示したものである。第１動作周波数と第２動作周波数は周波数が異なるため、第１及び第２アンテナ２１，２２の大きさは異なったものになる。すなわち、第２導体素子２５は第３導体素子２６と異なった長さになり、第４導体素子２８は第５導体素子２９と異なった長さになる。
【００５８】
第１及び第２アンテナ２１，２２の配置法の組み合わせとして、図１８のモデルＡ〜Ｄの４種類がある。モデルＡは、図１７と同様に、第２導体素子２５の長さ＜第３導体素子２６の長さで、かつ第５導体素子２９の長さ＜第６導体素子３０の長さである。モデルＢは、第２導体素子２５の長さ＜第３導体素子２６の長さで、かつ第５導体素子２９の長さ＞第６導体素子３０の長さである。モデルＣは、第２導体素子２５の長さ＞第３導体素子２６の長さで、かつ第５導体素子２９の長さ＜第６導体素子３０の長さである。モデルＤは、第２導体素子２５の長さ＞第３導体素子２６の長さで、かつ第５導体素子２９の長さ＞第６導体素子３０の長さである。
【００５９】
図１８において、「大」と記載された導体素子は、その周波数帯での電流分布が大きいことを示している。図１８では、モデルＡ〜Ｄのそれぞれについて、第１動作周波数（共振周波数）ｆ＃１と第２動作周波数（共振周波数）ｆ＃２の前後における電流分布を把握できる。
【００６０】
図１８からわかるように、第１アンテナ２１の電流分布の大きい場所と第２アンテナ２２の電流分布の大きい場所とが最も離れているのは、モデルＡである。したがって、モデルＡのように第１及び第２アンテナ２１，２２を配置すれば、電流分布が大きな部分が向き合い最近接状態となるおそれがなくなる。
【００６１】
図１９は、モデルＡ〜Ｄのアンテナアレーを用いて、給電点間の距離を１００ｍｍとしたときのアンテナ間の最大結合量を示している。この図からわかるように、周波数ｆ＃１〜ｆ＃２の帯域で、モデルＡが他のモデルに比べてアンテナ間結合が弱くなる。
【００６２】
このように、第７の実施形態では、電流分布の大きな部分が向き合い近接しないように第１及び第２アンテナ２１，２２を配置するため、電波の干渉が起きにくくなる。
【００６３】
（第８の実施形態）
第８の実施形態は、第１アンテナ２１が送信アンテナで、第２アンテナ２２が受信アンテナであり、第１アンテナ２１の動作周波数（第１動作周波数）ｆ＃１が第２アンテナ２２の動作周波数（第２動作周波数）ｆ＃２より低い場合のアンテナ構成である。
【００６４】
このような場合、送信アンテナから受信アンテナへの回り込みが最大の問題になる。したがって、送信周波数でのアンテナ間結合が小さくなるようにアンテナアレーを構成する必要がある。
【００６５】
そこで、第８の実施形態では、第２アンテナ２２の第５導体素子２９を第６導体素子３０よりも短くする。
【００６６】
図１８において、モデルＡまたはＣを選択することで、第１動作周波数ｆ＃１近傍でのアンテナ間結合を小さくできることがわかる。モデルＡまたはＣでは、第５導体素子２９が第６導体素子３０より短いため、第１アンテナ２１の動作周波数ｆ＃１にてアンテナ間結合を抑制することができる。
【００６７】
このように、第８の実施形態では、送信周波数が受信周波数よりも低い場合に、第２アンテナ２２の第５導体素子２９を第６導体素子３０より短くするため、送信周波数ｆ＃１でのアンテナ間結合を抑制でき、送信アンテナから受信アンテナへの回り込みを回避できる。
【００６８】
（第９の実施形態）
第９の実施形態では、送信周波数が受信周波数よりも高い場合に、送信アンテナから受信アンテナへの回り込みを回避するものである。
【００６９】
図１８において、周波数ｆが、ｆ＃２＜ｆ＜ｆ＃１か、ｆ＃２＜ｆの場合、モデルＡ，Ｂのいずれでも、第１アンテナ２１の第２導体素子２５を第３導体素子２６よりも短くしている。このような構成にすることで、送信周波数であるｆ＃２近傍にて、アンテナ間結合を抑制できる。
【００７０】
このように、送信周波数が受信周波数よりも高い場合に、第１アンテナ２１の第２導体素子２５を第３導体素子２６よりも短くすることで、送信周波数ｆ＃２でのアンテナ間結合を抑制でき、送信アンテナから受信アンテナへの回り込みを回避できる。
【００７１】
（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、第１アンテナ２１の動作周波数（第１動作周波数）ｆ＃１と第２アンテナ２２の動作周波数（第２動作周波数）ｆ＃２を略同一の場合、図１８のモデルＡまたはモデルＤではいずれも、第１及び第２アンテナ２１，２２の導体素子の向きが同じである。より具体的には、第２導体素子２５と第５導体素子２９が同じ長さで、かつ第３導体素子２６と第６導体素子３０が同じ長さにする。
【００７２】
このように、送信周波数と受信周波数がほぼ同一の場合には、第１及び第２アンテナ２１，２２をほぼ同じ向きにし、第２導体素子２５と第５導体素子２９を同じ長さにし、かつ第３導体素子２６と第６導体素子３０を同じ長さにすることで、アンテナ間結合を低減できる。
【００７３】
なお、本特許の説明において、導体素子はすべて直線状の素子として説明したが、図２０に示すように素子が変形していても効果は同じである。図２０に示すアンテナでは、地板に略平行な導体素子がヘリカル型とメアンダ型に変形されている。ヘリカル型では、ヘリカル３１の中心軸が地板に略平行となっておりこの方向が直線状素子の向きと等価である。またメアンダ型では、メアンダ素子３２が、地板に垂直な素子と接続されているあたりの部分の向きが直線状素子の向きと等価となる。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、第１及び第２アンテナ２１，２２の向きを調整することにより、アンテナ間結合を減らして電波の干渉を防止できる。したがって、同一の無線装置内に複数の無線機用のアンテナを配置しても、互いに干渉し合うことなく、無線通信を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るアンテナアレーの第１の実施形態の概略的な配置図。
【図２】図１の変形例を示す配置図。
【図３】第１及び第２アンテナ２，３の整合特性と結合特性を示す図。
【図４】モデルＡ，Ｂ，Ｃの第１及び第２アンテナ２，３上の電流分布を示す模式図。
【図５】地板１上の電流分布を示す模式図。
【図６】本発明に係るアンテナアレーの第２の実施形態の概略的な配置図。
【図７】図６の変形例であり、有限地板１の隣接する２辺の一方に第１アンテナ２を配置し、他方に第２アンテナ３を配置する例を示す図。
【図８】本発明に係るアンテナアレーの第３の実施形態の概略的な配置図。
【図９】本発明に係るアンテナアレイの第４の実施形態の概略的な配置図。
【図１０】図９の変形例を示す配置図。
【図１１】第１及び第２アンテナ２１，２２の構成例を示す図。
【図１２】第１及び第２アンテナ２１，２２の構成例を示す図。
【図１３】Ｔ字型アンテナの放射パターンを示す図。
【図１４】本発明に係るアンテナアレーの第５の実施形態の概略的な配置図。
【図１５】本発明に係るアンテナアレーの第６の実施形態の概略的な配置図。
【図１６】図１０に示したＴ字型アンテナの電流分布を周波数ごとに模式的に示した図。
【図１７】本発明に係るアンテナアレーの第７の実施形態の概略的な配置図。
【図１８】第１動作周波数ｆ＃１が第２動作周波数ｆ＃２よりも低い場合に、第１及び第２アンテナ２１，２２が取り得る地板１への実装方法のすべてを示した図。
【図１９】モデルＡ〜Ｄのアンテナアレーを用いて、給電点間の距離を１００ｍｍとしたときのアンテナ間の最大結合量を示す図。
【図２０】導体素子がヘリカル型とメアンダ型に変形されている場合のアンテナアレーの形状を示す図。
【符号の説明】
１　地板
２　第１アンテナ
３　第２アンテナ
４　第１給電点
５　第１導体素子
６　第２導体素子
７　第２給電点
８　第３導体素子
９　第４導体素子
１０　補助地板
２１　第１アンテナ
２２　第２アンテナ
２３　第１給電点
２４　第１導体素子
２５　第２導体素子
２６　第３導体素子
２７　第２給電点
２８　第４導体素子
２９　第５導体素子
３０　第６導体素子
【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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