(57)【要約】      （修正有）【課題】複数の通信システムに対応させることができ、且つ、それぞれの帯域を広帯域とすることのできるアンテナ装置を提供する。【解決手段】第１の周波数と共振する第１のアンテナ素子１と、第１のアンテナ素子１の近傍に設けられ、この第１のアンテナ素子１と容量結合し且つ第１の周波数とは異なる第２の周波数と共振する第２のアンテナ素子２と、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２の給電点にそれぞれ接続され、インピーダンスを調整する位相器５，６と、各位相器５，６にそれぞれ接続され、所定の周波数のみを通過させる帯域通過フィルタ７，８とを備える。そして、一方のアンテナ素子の給電時に、他方のアンテナ素子に接続された位相器５，６を調整して、当該他方のアンテナ素子が無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整する。【選択図】  図１
2004274445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数と共振する第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の近傍に設けられ、この第１のアンテナ素子と容量結合し且つ第１の周波数とは異なる第２の周波数と共振する第２のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子の給電点にそれぞれ接続され、インピーダンスを調整するインピーダンス調整手段と、
前記各インピーダンス調整手段にそれぞれ接続され、所定の周波数のみを通過させる周波数通過手段とを備え、
一方のアンテナ素子の給電時に、他方のアンテナ素子に接続された前記インピーダンス調整手段を調整して、当該他方のアンテナ素子が無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整する
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置であって、
共振周波数の異なるアンテナ素子と、このアンテナ素子の給電点に接続されるインピーダンス調整手段と、このインピーダンス調整手段に接続される周波数通過手段とからなるアンテナ構成部を、少なくとも二つ以上有した
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナ素子と前記インピーダンス調整手段の間に、整合回路を設けた
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記インピーダンス調整手段と前記周波数通過手段の間に、整合回路を設けた
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記アンテナ素子と前記インピーダンス調整手段の間に、外部アンテナ接続用の接続手段を設けた
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１記載のアンテナ装置であって、
前記インピーダンス調整手段と前記周波数通過手段の間に、外部アンテナ接続用の接続手段を設けた
ことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
第１の周波数と共振する第１のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子の近傍に設けられ、この第１のアンテナ素子と容量結合し且つ第２の周波数と共振する第２のアンテナ素子と、
前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子の給電点にそれぞれ接続され、インピーダンスを調整するインピーダンス調整手段と、
前記各インピーダンス調整手段にそれぞれ接続され、所定の周波数のみを通過させる周波数通過手段と、
信号の送受信を行う無線回路部と、
一方のアンテナ素子の給電時に、他方のアンテナ素子に接続された前記インピーダンス調整手段を調整して、当該他方のアンテナ素子が無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整する制御部とを備えた
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】
本発明は、アンテナ装置及び無線装置に関し、詳細には複数の通信システムで使用するのに好適なアンテナ装置及び無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯電話機等の携帯型無線機に搭載されるアンテナとしては、携帯するのに便利なように、小形且つ軽量であることが要求される。しかし、アンテナを単に物理的に小形化してしまうと、放射抵抗が小さくなりアンテナ効率の劣化が問題となる。同時に、アンテナの小形化により、Ｑ値も高くなるため、アンテナの比帯域幅が狭くなる。このように、単にアンテナを物理的に小形化してしまうと、所望のアンテナ特性が満足できなくなってしまう。
【０００３】
また、近年、携帯型無線機には、複数の通信システムの搭載が要求され、一部実際に搭載されたものもある。複数の通信システムの一例としては、例えば周波数帯域の異なる二つの周波数を利用して音声通話を行うデュアルバンドの音声通話機能、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）機能、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ機能（近距離無線通信機能）などが挙げられる。
【０００４】
この種の携帯型無線機では、複数の通信システムに対応するため、各周波数帯域にそれぞれ対応したアンテナが要求される。この要求を満たす手法としては、単一のアンテナに異なる複数の周波数とそれぞれ共振が得られる工夫をする方法と、それぞれの周波数と共振する複数のアンテナを搭載する方法がある。
【０００５】
しかしながら、前者の方法では、アンテナの設計が複雑になることに加え、アンテナに接続される高周波回路にスイッチ若しくは分波器が必要になる。このため、この手法では、スイッチ若しくは分波器の挿入損失が発生し、無線特性が劣化する。一方、後者の方法では、アンテナ間の干渉によるアンテナ特性の劣化と、複数の通信システムが同時に動作した場合に一方の通信システムから発生するキャリア送信波やそのスプリアスが同じ携帯型無線機に搭載された他の通信システムの妨害波となり、無線特性に不具合を生じさせることが考えられる。
【０００６】
そこで、アンテナの広帯域化を図る手法として、一端部を地導体に接続した約λ／４（λは通信システムで使用する周波数を表す）の電気長のアンテナ素子、若しくは両端部を開放した約λ／２の電気長のアンテナ素子を給電しているアンテナの近傍に別のアンテナ素子を配置し、その配置したアンテナ素子を無給電素子として動作させる方法が知られている。この方法は、給電されたアンテナ素子と近接して配置したアンテナ素子に、容量結合によって高周波電流を誘起させることにより、複共振を得るものである。
【０００７】
この手法を利用したアンテナとして、これまでに幾つかのアンテナ装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。特許文献１に記載される無線通信端末用内蔵アンテナは、棒状に形成された無給電素子を、ダイポールアンテナを構成するアンテナ素子と対向するように配した構成を採用している。特許文献２に記載の複共振アンテナは、チップ状の超小型アンテナであり、給電素子に近接して無給電素子を配置した構造である。
【０００８】
特許文献３に記載のアレーアンテナは、給電素子と、この給電素子の素子長を異にした無給電素子を所定間隔で配置することによって、広帯域特性を得ると同時に無給電素子の長さを調整し、導波器若しくは反射器としてアンテナの指向性を調整可能としたものである。特許文献４に記載の携帯用無線機のための並置コイル給電アンテナは、マルチバンドアンテナ構造を提供するためにアンテナの導電性ストレート部分と並んで且つ結合する複数のらせんコイルを、それらコイル間の結合妨害を充分に除去するためにお互いから間隔を空けて配置した構造としている。
【０００９】
【特許文献１】
特開２００２−９５３４号公報（第３５頁及び第３６頁、第６６図）
【特許文献２】
特開２００２−２５２５１４号公報（第３頁及び第４頁、第１図）
【特許文献３】
特開平９−５５６２１号公報（第３頁及び第４頁、第１図）
【特許文献４】
特開平１０−２４２７４１号公報（第３頁〜第５号、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、特許文献１、特許文献２及び特許文献３に記載の技術は、何れも同一周波数の近傍で広帯域をとるに過ぎず、複数の異なる周波数で帯域をとる構造ではなく、これらの技術では、複数の通信システムに対応することは困難である。また、特許文献４に記載の技術は、複数の通信システムに対応可能であるが、個々のアンテナの広帯域化は難しい。
【００１１】
そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、複数の通信システムに対応しながら且つそれぞれの帯域を広帯域とするアンテナ装置及び無線装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ装置は、第１の周波数と共振する第１のアンテナ素子と、この第１のアンテナ素子と容量結合し且つ第２の周波数と共振する第２のアンテナ素子と、これら第１及び第２のアンテナ素子各々の給電点と接続され、インピーダンスを調整するインピーダンス調整手段と、このインピーダンス調整手段に接続され所定の周波数のみを通過させる周波数通過手段とを備える。このアンテナ装置では、一方のアンテナ素子の給電時に、他方のアンテナ素子に接続された前記インピーダンス調整手段を調整して、当該他方のアンテナ素子が無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整する。
【００１３】
本発明のアンテナ装置によれば、一方のアンテナ素子の給電時に、このアンテナ素子と容量結合する他方のアンテナ素子に接続したインピーダンス調整手段を調整して、その他方のアンテナ素子を無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整すると、各アンテナはそれぞれの周波数で動作し、且つ、それぞれの周波数帯域で広帯域化される。
【００１４】
本発明の無線装置は、第１の周波数と共振する第１のアンテナ素子と、この第１のアンテナ素子と容量結合し且つ第２の周波数と共振する第２のアンテナ素子と、これら第１及び第２のアンテナ素子各々の給電点と接続され、インピーダンスを調整するインピーダンス調整手段と、このインピーダンス調整手段に接続され所定の周波数のみを通過させる周波数通過手段と、信号の送受信を行う無線回路部とを備える。そして、このアンテナ装置では、一方のアンテナ素子の給電時に、他方のアンテナ素子に接続された前記インピーダンス調整手段を調整して、当該他方のアンテナ素子が無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整する制御部を有する。
【００１５】
本発明の無線装置によれば、制御部は、一方のアンテナ素子の給電時に、このアンテナ素子と容量結合する他方のアンテナ素子に接続したインピーダンス調整手段を調整して、その他方のアンテナ素子を無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整するので、各アンテナはそれぞれの周波数で動作し、且つ、それぞれの周波数帯域で広帯域化される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用したアンテナ装置及び無線装置の具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、本発明に係るアンテナ装置及び無線装置を携帯電話機に適用したものである。
【００１７】
「第１の実施の形態」
無線装置は、図１に示すように、第１の周波数と共振する第１のアンテナ素子１と、この第１のアンテナ素子１の近傍に設けられ、当該第１のアンテナ素子１と容量結合し且つ第１の周波数とは異なる第２の周波数と共振する第２のアンテナ素子２と、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２の給電点３，４にそれぞれ接続され、インピーダンスを調整するインピーダンス調整手段である位相器５，６と、各位相器５，６にそれぞれ接続され、所定の周波数のみを通過させる周波数通過手段である帯域通過フィルタ７，８と、信号の送受信を行う無線回路部９とを有している。
【００１８】
図１に示すアンテナは、地板（地導体）１０の一端縁１０ａから後端縁１０ｂに向かって所定の電気長となるような長さにスリットを形成して構成されたノッチアンテナである。第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２は、それぞれ平面形状をクランク形状として形成され、それぞれ異なる周波数で共振するようになっている。例えば、第１のアンテナ素子１は、２ＧＨｚの周波数で共振し、第２のアンテナ素子２は、２．５ＧＨｚの周波数で共振するものとする。これら第１のアンテナ素子１と第２のアンテナ素子２は、それぞれの周波数帯域で広帯域化を図るために、互いに容量結合できるように所定の距離を置いて近接配置されている。
【００１９】
ノッチアンテナは、基本的にスリットの長さが周波数の約λ／４の電気長のときに共振することが知られている。携帯電話機で使用されるアンテナでは、ＲＦ回路とアンテナ間のインピーダンスは５０Ω系とされることが一般的であり、５０Ω系にインピーダンス整合をとるためにスリットの短絡部１ａ，２ａからスリット開放端１ｂ，２ｂ側へ約５〜１５％の長さの位置で給電を行う（これをオフセット給電という）ようにしている。
【００２０】
また、このアンテナでは、第１の周波数で第１のアンテナ素子１を共振させるときには、容量結合により第２のアンテナ素子２を無給電素子（寄生素子）として動作させ、第２の周波数で第２のアンテナ素子２を共振させるときには、容量結合により第１のアンテナ素子１を無給電素子として動作させるように構成されている。このため、このアンテナでは、それぞれの周波数帯域（２ＧＨｚ帯と２．５ＧＨｚ帯）で広帯域化がとれるように、無給電素子として動作する一方のアンテナ素子の電気長を、給電する側のアンテナ素子の電気長よりも短くする。
【００２１】
例えば、第１のアンテナ素子１に給電を行うとすると、第２のアンテナ素子２の電気長は、第１のアンテナ素子１の電気長の約１０％〜２０％程度短くする。これにより、アンテナは、最も広帯域な特性を得ることが可能となる。なお、図１に示すアンテナでは、第２のアンテナ素子２の電気長を、第１のアンテナ素子１の電気長に対して短くしてある。
【００２２】
第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２の給電点３，４には、それぞれ位相器５，６と帯域通過フィルタ７，８がこの順に接続されている。帯域通過フィルタ７，８は、特定の周波数のみを通過させ、その特定周波数以外の周波数は通過させないように構成されている。例えば、第１のアンテナ素子１に接続される帯域通過フィルタ７は、２ＧＨｚの高周波信号を通すがその他の周波数帯である２．５ＧＨｚの高周波信号は通さない。同様に、第２のアンテナ素子２に接続される帯域通過フィルタ８は、２．５ＧＨｚの高周波信号を通すがその他の周波数帯である２ＧＨｚの高周波信号は通さない。
【００２３】
なお、これら帯域通過フィルタ７，８は、例えばＲＦ回路１１の一部を構成する。図示は省略するが、この帯域通過フィルタ７，８には、スイッチ、分波器、アンプなどが接続されている。
【００２４】
位相器５，６は、例えば図２に示すように、コンデンサ１２と、そのコンデンサ１２の両端に接続される一端を接地させたコイル１３とからなる。この位相器５，６は、帯域通過フィルタ７，８を通過する特定周波数以外の周波数の位相を回転させるインピーダンス調整を行う。これら位相器５，６と帯域通過フィルタ７，８については、後に詳しく説明するものとする。
【００２５】
無線回路部９は、ＲＦ回路１１と、ベースバンド信号回路１４と、ＣＯＤＥＣ（コーデック）１５とから構成される。ＣＯＤＥＣ１５は、マイクロフォンから入力された音声信号を符号化してベースバンド信号回路１４に送ると共に、ベースバンド信号回路１４から受けた信号を復号化することにより得られる音声信号をスピーカに供給する。ベースバンド信号回路１４は、ＣＯＤＥＣ１５から受けた信号を送信用のベースバンド信号に調整してＲＦ回路１１に送ると共に、ＲＦ回路１１が復調したベースバンド信号からＣＯＤＥＣ１５が処理可能な信号を取り出す。ＲＦ回路１１は、ベースバンド信号回路１４から送られたベースバンド信号に応じた変調を施したＲＦ信号をアンテナに供給すると共に、アンテナを介して受信したＲＦ信号からベースバンド信号を復調してベースバンド信号回路１４に送る。なお、図示しない制御部であるＣＰＵは、所定のプログラムに基づいて無線回路部９の動作を制御する。
【００２６】
ここで、上述した構成の無線装置において、第１のアンテナ素子１に２ＧＨｚ帯の高周波電流の給電を行う一方で、第２のアンテナ素子２の給電点４にはその２ＧＨｚ帯の高周波電流の給電を行わずに、第１の周波数（例えば、２ＧＨｚ）で第１のアンテナ素子１を共振させる場合を考える。
【００２７】
この無線装置では、前記したように、第２のアンテナ素子２のスリット長を第１のアンテナ素子１のスリット長よりも短くしているため、容量結合によって第２のアンテナ素子２には高周波電流が誘起され、この第２のアンテナ素子２は、第１のアンテナ素子１よりも高い周波数で共振する。このため、第２のアンテナ素子２は、第１のアンテナ素子１からなるノッチアンテナの広帯域化と、第１のアンテナ素子１よりも高い周波数で動作するノッチアンテナの二つの役割をもって動作することになる。
【００２８】
ところが、アンテナの給電点３，４からみた回路側のインピーダンスによっては、アンテナ特性に影響を及ぼすことが懸念される。つまり、第１のアンテナ素子１に給電する２ＧＨｚの高周波信号（高周波電流）が、第２のアンテナ素子２の給電点４からみた回路側のインピーダンスの大きさによっては、この給電点４を介して無線回路部９に入り込む場合が生じる。そうなると、無給電素子として動作させるために第１のアンテナ素子１に近接して設けた第２のアンテナ素子２による前記第１のアンテナ素子１の広帯域化が難しくなる。
【００２９】
しかしながら、この無線装置では、給電点３，４に位相器５，６と帯域通過フィルタ７，８を接続させた構成としているため、無給電とされる第２のアンテナ素子２に接続された位相器６を調整して、当該第２のアンテナ素子２が無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整することにより、第１のアンテナ素子１で共振する２ＧＨｚ帯を広帯域化することができる。この原理について以下に説明する。
【００３０】
帯域通過フィルタ７，８は、所望の帯域を通過させるために、所望の周波数帯域は特性インピーダンスに近いインピーダンスに設計し、通過させない帯域は特性インピーダンスに対して反射の特性を持つように設計されている。これを、任意の帯域通過フィルタの特性を図３のスミスチャートで示すと、所望の周波数帯域（例えば５０Ω系）は真ん中付近にあり、通過させたくない帯域は真ん中付近よりも遠い領域で軌跡を描く。この特性を利用して、第２のアンテナ素子２の給電点４に位相器６を付加し、この位相器６で通過帯域以外のインピーダンスを調整する。
【００３１】
位相器５，６は、アンテナの特性インピーダンスで設計されたものであり、スミスチャート上のインピーダンスの軌跡を回転させる役割をもつ。すなわち、第２のアンテナ素子２の給電点４に接続される位相器６は、通過帯域付近のインピーダンスを変化させることなく、通過帯域外の周波数帯のインピーダンスを調整することができる。例えば、この実施の形態では、第２のアンテナ素子２のインピーダンスを、スミスチャート上の右端であるオープン（つまり、インピーダンスを無限大）とする。図３では、インピーダンスがほぼオープンとなる範囲を点線で囲んで表した。このように調整すると、第２のアンテナ素子２の給電点４から回路側をみたインピーダンスがオープンに見えるため、第１のアンテナ素子１によるアンテナの周波数帯域を広帯域化することができる。
【００３２】
具体的な例を挙げて説明すると、第１のアンテナ素子１を２ＧＨｚのアンテナとして動作させる場合、一方の第２のアンテナ素子２の給電点４には２ＧＨｚの高周波電流は給電せずに、第１のアンテナ素子１の給電点３にのみ給電を行う。すると、給電されていない第２のアンテナ素子２は、給電された第１のアンテナ素子１により容量結合され、この第２のアンテナ素子２には高周波電流が励起される。このとき、第２のアンテナ素子２のインピーダンスは、位相によりオープンであったりショートであったりするため、この状態ではオープンなのかショートなのか判断ができない。
【００３３】
そこで、第２のアンテナ素子２の給電点４に接続した位相器６において、第２のアンテナ素子２を２．５ＧＨｚ帯のアンテナとして動作させる２．５ＧＨｚ帯で不具合が生じないように、５０Ω系を保ったまま（中心位置は動かさないようにの意）２ＧＨｚ帯の高周波信号が２．５ＧＨｚ帯の回路に入り込まないように、位相を回転させてインピーダンスをオープンにする。すると、第２のアンテナ素子２の給電点４からみた回路側のインピーダンスは無限大となり、２ＧＨｚ帯の高周波信号がこの第２のアンテナ素子２に接続される回路側に入り込まなくなる。
【００３４】
その結果、第１のアンテナ素子１は、第２のアンテナ素子２を寄生素子とした、いわゆる寄生素子付のアンテナとして動作するので、この無線装置では、２ＧＨｚ帯が広帯域化する。図４（ａ）は、２ＧＨｚ帯で広帯域化されたことを示すスミスチャートである。このスミスチャートから判るように、広帯域特性となるα型の軌跡が明らかにこのチャートに示されていることが判る。
【００３５】
一方、第２のアンテナ素子２を２．５ＧＨｚのアンテナとして動作させる場合、一方の第１のアンテナ素子１の給電点３には２．５ＧＨｚの高周波電流は給電せずに、第２のアンテナ素子２の給電点４にのみ給電を行う。すると、２．５ＧＨｚの高周波信号（高周波電流）が給電されていない第１のアンテナ素子１は、給電された第２のアンテナ素子２により容量結合され、この第１のアンテナ素子１には高周波電流が励起される。このとき、第１のアンテナ素子１のインピーダンスは、先の例と同様、この状態では位相によってオープンなのかショートなのか判断できない。
【００３６】
そこで、第１のアンテナ素子１の給電点３に接続した位相器５において、第１のアンテナ素子１を２ＧＨｚ帯のアンテナとして動作させる２ＧＨｚ帯で不具合が生じないように、５０Ω系を保ったまま２．５ＧＨｚ帯の高周波信号が２ＧＨｚ帯の回路に入り込まないように、位相を回転させてインピーダンスを調整する。このとき、先のようにインピーダンスをオープンにしてしまうと、第１のアンテナ素子１は、第２のアンテナ素子２よりも電気長が長い無給電素子として動作するため、２．５ＧＨｚ帯を広帯域化することが困難になる。
【００３７】
そのため、第１のアンテナ素子１の給電点３に接続された位相器５では、第１のアンテナ素子１の給電点３からみた回路側のインピーダンスをスミスチャートの左端であるショート（インピーダンス０Ω）に調整する。この調整により、第２のアンテナ素子２が共振している周波数帯域では、第１のアンテナ素子１は等価的には、図５に示すように、第１のアンテナ素子１の給電点３で短絡されるノッチアンテナとして見えるため、第１のアンテナ素子１は、第２のアンテナ素子２よりも短い無給電素子として動作する。
【００３８】
その結果、第２のアンテナ素子２は、第１のアンテナ素子１を寄生素子とした、いわゆる寄生素子付のアンテナとして動作するので、この無線装置では、２．５ＧＨｚ帯が広帯域化する。図４（ｂ）は、２．５ＧＨｚ帯で広帯域化されたことを示すスミスチャートである。このスミスチャートでは、２ＧＨｚと同様にα型の軌跡がチャートに示されていることが判る。
【００３９】
したがって、この無線装置では、二つのノッチアンテナを異なる周波数でそれぞれ動作させることができ、且つ、それぞれの周波数帯域ではもう一方のノッチアンテナを無給電素子として利用することによって広帯域整合を図ることができる。その結果、この無線装置は、異なる周波数帯域のアンテナに対応しながら、且つ、それぞれの帯域で広帯域化を実現することができ、例えば音声通話やＧＰＳ或いは近距離無線通信などのような複数の通信システムを備えた無線装置に対応できる。
【００４０】
なお、上記の例では、第１のアンテナ素子１を２ＧＨｚのアンテナとして動作させたときには第２のアンテナ素子２を２．５ＧＨｚのアンテナとしては動作させず、第２のアンテナ素子２を２．５ＧＨｚのアンテナとして動作させたときには第１のアンテナ素子１を２ＧＨｚのアンテナとして動作させないようにして本実施の形態を説明したが、これら異なる周波数の各アンテナを同時に動作させても同様の作用効果があることは言うまでもない。つまり、第１のアンテナ素子１を２ＧＨｚのアンテナとして動作させると同時に、第２のアンテナ素子２を２．５ＧＨｚのアンテナとして動作させたときも前述の例と同様の作用効果が得られる。
【００４１】
「第２の実施の形態」
第２の実施の形態の無線装置は、図６に示すように、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２を、平面略ストレート形状のノッチアンテナとした例である。ここでは、第２のアンテナ素子２の電気長を、第１のアンテナ素子１の電気長に対して長くしているが、第１の実施の形態の無線装置と同様に、第１のアンテナ素子１の電気長を第２のアンテナ素子２の電気長よりも長くしても構わない。なお、その他の構成は、第１の実施の形態の無線装置と同一の構成である。
【００４２】
この無線装置のように、第２のアンテナ素子２の電気長を第１のアンテナ素子１の電気長に対して長くした場合は、第１の実施の形態のときに位相を操作させたときとは反対の動作をさせる必要がある。すなわち、第１のアンテナ素子１を２ＧＨｚ帯のアンテナとして動作させる場合、第１の実施の形態では、第２のアンテナ素子２に接続された位相器６をインピーダンスがオープンとなるように位相を移動させたが、ここではインピーダンスがショートとなるように位相を移動させる。
【００４３】
「第３の実施の形態」
第３の実施の形態の無線装置は、図７に示すように、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２をモノポールアンテナを構成するアンテナエレメントとした例である。アンテナ素子をモノポールアンテナとした無線装置でも、第１の実施の形態の無線装置と同様に、二つのモノポールアンテナを異なる周波数で動作させることができ、且つ、それぞれの周波数帯域ではもう一方のモノポールアンテナを無給電素子として利用することによって広帯域整合を図ることができる。
【００４４】
なお、図７ではモノポールアンテナとしたしたが、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２は、ヘリカルアンテナ、ループアンテナ、メアンダアンテナ、メアンダラインアンテナ、ジグザグアンテナ（櫛歯形状のアンテナ）などでもよい。
【００４５】
「第４の実施の形態」
第４の実施の形態の無線装置は、図８に示すように、第３の実施の形態の無線装置において、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２と位相器５，６との間に整合回路１６，１７を設けた例である。この無線装置では、整合回路１６，１７を設けているため、よりインピーダンス特性の調整を容易なものとすることができる。
【００４６】
なお、図８では、整合回路１６，１７を、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２と位相器５，６との間に設けたが、この整合回路１６，１７は、位相器５，６と帯域通過フィルタ７，８との間に設けるようにしても構わない。
【００４７】
「第５の実施の形態」
第５の実施の形態の無線装置は、図９に示すように、第３の実施の形態の無線装置において、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２と位相器５，６との間に、外部アンテナ接続用の接続手段であるコネクタ１８，１９を設けた例である。すなわち、コネクタ１８，１９は、スイッチ回路２０，２１を介することによって、前記第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２と位相器５，６との間に設けられている。
【００４８】
このコネクタ１８，１９には、例えば自動車などに搭載される車載アンテナに設けられたコネクタが接続される。なお、このコネクタ１８，１９は、ＲＦ回路１１からのＲＦ出力を測定するためのコネクタとして使用することもできる。
【００４９】
なお、図９では、コネクタ１８，１９を、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２と位相器５，６との間に設けたが、このコネクタ１８，１９は、位相器５，６と帯域通過フィルタ７，８との間に設けるようにしても構わない。
【００５０】
「第６の実施の形態」
第６の実施の形態の無線装置は、図１０に示すように、３つの異なる周波数でそれぞれのモノポールアンテナを動作させることができ、且つ、それぞれの周波数帯域ではもう一方のモノポールアンテナを無給電素子として利用することによって広帯域整合を図ることができる。
【００５１】
図１０では、モノポールアンテナを構成する第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２に加え、第３のアンテナ素子２２と、この第３のアンテナ素子２２の給電点２３に接続する位相器２４及び帯域通過フィルタ２５を設けた例である。この実施の形態の無線装置では、３つの異なる周波数帯域でそれぞれの帯域幅を広帯域とすることができると共に、３つの通信システムで使用することができる。
【００５２】
なお、図１０では、３つの異なる周波数に対応させた例であるが、それ以上の異なる周波数帯域で使用する通信システムで、本実施の形態の無線装置を使用することもできる。その場合には、その周波数の数に応じたアンテナ素子と、位相器と、帯域通過フィルタを使用する。
【００５３】
「第７の実施の形態」
第７の実施の形態の無線装置は、図１１に示すように、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２を逆Ｆアンテナとしたものである。その他の構成は、第１の実施の形態の無線装置と同じ構成である。
【００５４】
第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２を逆Ｆアンテナとした場合は、やはり第１の実施の形態の無線装置と同様に、二つの逆Ｆアンテナを異なる周波数で動作させることができ、且つ、それぞれの周波数帯域ではもう一方の逆Ｆアンテナを無給電素子として利用することによって広帯域整合を図ることができる。
【００５５】
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００５６】
例えば、以上説明した第１〜第７の実施の形態の無線装置において、第１のアンテナ素子１及び第２のアンテナ素子２と位相器５，６との間に、特性インピーダンスを変化させる回路を設けるようにしてもよい。例えば、前述の実施の形態では、特性インピーダンスを５０Ω系としたが、この特性インピーダンスを３０Ω系に変えるようにしても構わない。前記回路を設ければ、この第７の実施の形態の無線装置では、広帯域特性が得られる周波数比を変化させたり、アンテナ間のアイソレーションを調整するのに好適なものとなる。
【００５７】
また、上述の実施の形態では、携帯電話機を例に挙げて説明したが、本発明は携帯電話機に限定されることはなく、例えばハンドヘルドＰＣや通信機能を備えたＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯通信端末装置に本発明を適用しても同様の作用効果がある。
【００５８】
【発明の効果】
本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ素子に接続されたインピーダンス調整手段を調整して、このアンテナ素子を無給電素子として動作するようにインピーダンスを調整するため、複数のアンテナを異なる周波数で動作させることができ、且つ、それぞれの周波数帯域では広帯域整合を図ることができる。
【００５９】
また、本発明の無線装置によれば、アンテナ素子に接続されたインピーダンス調整手段を調整して、このアンテナ素子を無給電素子として動作するように制御部がインピーダンスを調整するため、複数のアンテナを異なる周波数で動作させることができ、且つ、それぞれの周波数帯域では広帯域整合を図ることができ、複数の通信システムに対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の無線装置を示す機能ブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の無線装置の要部を拡大して示す機能ブロック図である。
【図３】ある任意の帯域通過フィルタの特性を示すスミスチャートである。
【図４】第１の実施の形態の無線装置で帯域整合を図ったシミュレーション結果を示すスミスチャートであり、（ａ）は２ＧＨｚ帯のスミスチャート、（ｂ）は２．５ＧＨｚ帯のスミスチャートである。
【図５】第１の実施の形態の無線装置において、第１のアンテナ素子の給電点からみた回路側のインピーダンスをショートに調整したときのアンテナを等価的に示す図である。
【図６】第２の実施の形態の無線装置を示す機能ブロック図である。
【図７】第３の実施の形態の無線装置を示す機能ブロック図である。
【図８】第４の実施の形態の無線装置を示す機能ブロック図である。
【図９】第５の実施の形態の無線装置を示す機能ブロック図である。
【図１０】第６の実施の形態の無線装置を示す機能ブロック図である。
【図１１】第７の実施の形態の無線装置を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
１…第１のアンテナ素子
２…第２のアンテナ素子
３，４，２３…給電点
５，６，２４…位相器
７，８，２５…帯域通過フィルタ
９…無線回路部
１０…地板
１１…ＲＦ回路
１４…ベースバンド信号回路
１５…ＣＯＤＥＣ（コーデック）
１６，１７…整合回路
１８，１９…コネクタ
２２…第３のアンテナ素子
【図１】
2004274445.tif 000003
【図２】
2004274445.tif 000004
【図３】
2004274445.tif 000005
【図４】
2004274445.tif 000006
【図５】
2004274445.tif 000007
【図６】
2004274445.tif 000008
【図７】
2004274445.tif 000009
【図８】
2004274445.tif 000010
【図９】
2004274445.tif 000011
【図１０】
2004274445.tif 000012
【図１１】
2004274445.tif 000013