(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナを使用して信号送受信を行うＭＩＭＯ通信を行う基板型アンテナにおいて、
前記複数のアンテナは、直線偏波型の第一アンテナを有して構成した第一基板型アンテナと、前記第一アンテナとほぼ同じ周波数帯域で、かつ直線偏波ではない螺旋型アンテナを用いて構成した第二基板型アンテナとを用いたことを特徴とする基板型アンテナ。
【請求項２】
前記第二基板型アンテナは、誘電体からなる基板の第一基板面に、一箇所が分断されたループ状の第一結合部パターンを形成し、分断された前記第一結合部パターンの両端にそれぞれ同方向に旋回させた前記螺旋型アンテナを接続し、前記基板の裏面側である第二基板面に、前記第一結合部パターンと対向する位置で１８０度回転し、かつ一箇所を分断したループ状の給電点側結合部パターンを形成し、前記給電点側結合部パターンに給電点を形成したことを特徴とする請求項１に記載の基板型アンテナ。
【請求項３】
前記第二基板型アンテナは、前記第一結合部パターンおよび前記螺旋型アンテナを備えたほぼ同一構造のものをほぼ同心的に多重に設けたことをことを特徴とする請求項２に記載の基板型アンテナ。
【請求項４】
前記各螺旋型アンテナは、全体としての平面形状をほぼ四角形とした同方向の渦巻き状とし、四角形の四隅の部分をアルキメデス螺旋としたことを特徴とする請求項１に記載の基板型アンテナ。
【請求項５】
前記第一基板型アンテナは、誘電体からなる薄型基板の第一基板面に直線偏波型の第一アンテナと、前記基板の裏面側である第二基板面に共振周波数帯域の異なる第二アンテナとを有し、前記第二基板型アンテナは、誘電体からなる他の薄型基板の第一基板面に前記第一アンテナとほぼ同じ周波数帯域を有し、かつ直線偏波ではない螺旋型アンテナと、前記他の薄型基板の裏面側である第二基板面に前記第二アンテナとほぼ同じ周波数帯域を有し、かつ直線偏波ではない他の螺旋型アンテナとを有して構成したことを特徴とする請求項１に記載の基板型アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＭＩＭＯ通信を行うために二本のアンテナを有した基板型アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の基板型アンテナとして、誘電体からなる基板と、この基板の一方の基板面に形成されて一ヶ所で分断したループ状の第一結合部パターンと、基板の他方の基板面に形成されて一ヶ所で分断すると共に、分断した両端にそれぞれ給電点を接続したループ状の第二結合部パターンとを有し、第一結合部パターンおよび第二結合部パターン間を静電容量結合および磁気誘導結合し、第一結合部パターンの一方端にアンテナを接続して構成したものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００３】
ところで近年、携帯電話の通信方式がＬＴＥ通信方式に移行され、それに伴って複数のアンテナを使用して送受信を行って通信速度を高めたＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ  Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ  Ｏｕｔｐｕｔ）通信が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４２６６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の基板型アンテナを使用してＭＩＭＯ通信を行う場合、直線偏波型の二つの基板型アンテナを並行に近接して配置すると、干渉が発生してしまい、マッチング周波数がずれてしまうことが分かった。
【０００６】
本発明の目的は、二つの基板型アンテナを近接して配置しても、干渉が発生することがないＭＩＭＯ通信用に好適な基板型アンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、複数のアンテナを使用して信号送受信を行うＭＩＭＯ通信を行う基板型アンテナにおいて、複数のアンテナは、直線偏波型の第一アンテナを有して構成した第一基板型アンテナと、第一アンテナとほぼ同じ周波数帯域で、かつ直線偏波ではない螺旋型アンテナを用いて構成した第二基板型アンテナとを用いたことを特徴とする。
【０００８】
このような構成によれば、同じ直線偏波型のアンテナを対にした場合に比べて、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間で干渉することなく近接して配置させることができ、小型の基板型アンテナとすることができる。
【０００９】
また本発明は、上述の構成に加えて、第二基板型アンテナは、誘電体からなる基板の第一基板面に、一箇所が分断されたループ状の第一結合部パターンを形成し、分断された第一結合部パターンの両端にそれぞれ同方向に旋回させた螺旋型アンテナを接続し、基板の裏面側である第二基板面に、第一結合部パターンと対向する位置で１８０度回転し、かつ一箇所を分断したループ状の給電点側結合部パターンを形成し、給電点側結合部パターンに給電点を形成したことを特徴とする。
【００１０】
このような構成によれば、薄型の基板を使用して、その第一基板面と、第一基板面の裏面側である第二基板面とを利用して第二基板型アンテナを構成することができるので、追加した第二基板型アンテナにおいても、基板型アンテナの特長を十分に生かして、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間で干渉することなく近接して配置させることができ、小型の基板型アンテナとすることができる。
【００１１】
また本発明は、上述の構成に加えて、各螺旋型アンテナは、第一結合部パターンおよび螺旋型アンテナを備えたほぼ同一構造のものをほぼ同心的に多重に設けたことを特徴とする。
【００１２】
このような構成によれば、第一結合部パターンおよび螺旋型アンテナを多重にするだけの簡単な構成で、第二基板型アンテナにおける高利得を実現することができる。
【００１３】
また本発明は、上述の構成に加えて、各螺旋型アンテナは、全体としての平面形状をほぼ四角形とした同方向の渦巻き状とし、四角形の四隅の部分をアルキメデス螺旋としたことを特徴とする。
【００１４】
このような構成によれば、螺旋の形状を特定化するという簡単な構成で、第二基板型アンテナにおける広帯域を実現することができる。
【００１５】
また本発明は、上述の構成に加えて、第一基板型アンテナは、誘電体からなる薄型基板の第一基板面に直線偏波型の第一アンテナと、基板の裏面側である第二基板面に共振周波数帯域の異なる第二アンテナとを有し、第二基板型アンテナは、誘電体からなる他の薄型基板の第一基板面に第一アンテナとほぼ同じ周波数帯域を有し、かつ直線偏波ではない螺旋型アンテナと、他の薄型基板の裏面側である第二基板面に第二アンテナとほぼ同じ周波数帯域を有し、かつ直線偏波ではない他の螺旋型アンテナとを有して構成したことを特徴とする。
【００１６】
このような構成によれば、第一基板型アンテナおよび第二基板型アンテナは、それぞれ異なる薄型基板の両面を利用した簡単な構成で、複数の共振周波数帯域が異なる複数のアンテナを構成することができ、しかも、それぞれの共振周波数帯域でのＭＩＭＯ通信を行うことができる。また先の実施例の場合と同様に、各アンテナを近接配置しても干渉することがないので、アンテナ全体を小型にすることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明による基板型アンテナによれば、同じ直線偏波型のアンテナを対にした場合に比べて、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間で干渉することなく近接して配置させることができ、小型の基板型アンテナとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態による基板型アンテナの第一基板型アンテナにおける第一基板面を示す平面図である。
【図２】図１に示した基板型アンテナの第二基板面を示す平面図である。
【図３】第二基板型アンテナの第一側基板面を示す平面図である。
【図４】図３に示した第二基板型アンテナの第二基板面を示す平面図である。
【図５】直線偏波型アンテナに近接するアンテナを、直線偏波型アンテナによって構成したときのＶＳＷＲ値の周波数特性図である。
【図６】直線偏波型アンテナに近接するアンテナを、螺旋型アンテナによって第二基板型アンテナを構成したときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値の周波数特性図である。
【図７】直線偏波型アンテナに近接するアンテナを、螺旋型アンテナによって第二基板型アンテナを構成したときの第二基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値の周波数特性図である。
【図８】第一基板型アンテナと第二基板型アンテナを近接して配置したときのアイソレーションの測定結果を示す特性図である。
【図９】本発明の他の実施例による基板型アンテナの第二基板型アンテナを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１および図２は、本発明の一実施例によるＭＩＭＯ通信用の第一基板型アンテナの平面図および裏面図である。
【００２１】
この第一基板型アンテナは直線偏波型アンテナによって構成されている。誘電体によって製作された基板１の一方側基板面２には、図１に示したように一箇所が分断されたループ状の第一結合部パターン３が形成され、この第一結合部パターン３の分断された両端部に第一アンテナを構成するアンテナ素子４と、電路５を介して接続されたアンテナ素子６とが形成されている。この第一アンテナ、例えばアンテナ素子６の端部には送受信点８が形成されている。送受信点８の近傍には、送受信点８に与えられる電位を安定させるためにアース電位にされたアース部７が形成されている。
【００２２】
また基板１の。第一結合部パターン３には、中心部に円形などの切り欠き部１０が形成され、外側から切り欠き部１０に達するように形成されたギャップ１１によって分断されている。ここで、アンテナ素子４およびアンテナ素子６から成る第一アンテナの共振周波数帯域は、８００ＭＨｚ帯域、より具体的には８１５〜８７５ＭＨｚであり、第一アンテナは、モノポール方式アンテナとして知られる直線偏波型アンテナとなっている。
【００２３】
また一方側基板面２の裏面側である他方側基板面１２には、図２に示すように第一結合部パターン３とほぼ同形状の第二結合部パターン１３が形成されている。この第二結合部パターン１３に形成されたギャップ１４によって分断されている。このギャップ１４によって分断された第二結合部パターン１３の一方の端部には、第二アンテナを構成するアンテナ素子１７が電路１８を介して接続されている。この第二アンテナの共振周波数帯域は、先の第一アンテナの周波数帯域とは異なり、１．５ＧＨｚ帯域、より具体的には１５７５．４２ＭＨｚである。
【００２４】
このようにして、一枚の薄型の基板１を使用して、その一方側基板面２に形成した第一結合部パターン３と、その他方側基板面１２に形成した第二結合部パターン１３とは、基板１の静電容量を介して静電容量結合されると共に、磁気誘導結合されている。従って、共通の給電点７，８を使用して第一アンテナと第二アンテナから異なる二つの周波数帯域の信号を送受信するモノポール方式アンテナとして知られる直線偏波型アンテナが構成されている。
【００２５】
この第一基板型アンテナは、基板１に、異なる共振周波数帯域を有する二つのアンテナ、つまり第一アンテナおよび第二アンテナの二つのアンテナが構成されてマルチバンド型となっているが、二枚の積層した基板を使用して第一アンテナおよび第二アンテナの二つのアンテナが構成されたマルチバンド型であっても良い。さらに、ＭＩＭＯ通信に使われる直線偏波型アンテナの共振周波数帯域は、例えば８００ＭＨｚ帯域であり、例えば８１５〜８７５ＭＨｚであるから、図１に示した一枚の基板１に直線偏波型アンテナとした第一アンテナのみを有した構成としても良い。
【００２６】
図３および図４は、上述した第一基板型アンテナの近傍に配置されて使用される第二基板型アンテナの平面図および裏面図である。
【００２７】
この第二基板型アンテナは、直線偏波ではない螺旋型アンテナによって構成されている。誘電体からなる基板１９の一方側基板面２０には、図３に示すようにギャップ２１によって一箇所を分断したループ状の第一結合部パターン２２と、ギャップ２３によって一箇所を分断したループ状の第二結合部パターン２４とが形成されている。第一結合部パターン２２と第二結合部パターン２４とはほぼ同心的に形成されている。
【００２８】
第一結合部パターン２２のギャップ２１を挟んだ右側に位置した端部には、図３の右方へギャップ２１から遠ざかる方向に延びた内側端が接続され、その後、ギャップ２１および第一結合部パターン２２を包囲するように反時計回りでの螺旋で渦巻き状に形成した螺旋アンテナ２８が形成されている。この螺旋アンテナ２８は、全体的にはほぼ四角形であり、四角形の基板１９の右上隅、左上隅、左下隅を通過した長さとされている。
【００２９】
第一結合部パターン２２のギャップ２１を挟んだ左側に位置した端部には、図３の左方へギャップ２１から遠ざかる方向に延びた内側端が接続され、その後、ギャップ２１および第一結合部パターン２２を包囲するように反時計回りでの螺旋で渦巻き状に形成した螺旋アンテナ２９が形成されている。この螺旋アンテナ２９は、四角形の基板１９の左下隅、右下隅、右上隅を通過した長さとされている。
【００３０】
こうして第一結合部パターン２２のギャップ２１を挟んだ両端部にそれぞれ接続した螺旋アンテナ２８，２９は、第一結合部パターン２２およびギャップ２１を包囲する形状となっているため、指向性に優れている。また両螺旋アンテナ２８，２９は、全体としてギャップ２１，２３を包囲するような四角形であり、その四角形の四隅はアルキメデス螺旋とされている。このため、比較的簡単な構成で高利得を実現することができる。
【００３１】
第二結合部パターン２４のギャップ２３を挟んだ右側に位置した端部には、図３の右方へギャップ２３から遠ざかる方向に延びた内側端が接続され、その後、ギャップ２３および第二結合部パターン２４を包囲するように反時計回りでの螺旋で渦巻き状に形成した螺旋アンテナ２６が形成されている。この螺旋アンテナ２６は、四角形の基板１９の右上隅、左上隅、左下隅を通過した長さとされている。
【００３２】
第二結合部パターン２４のギャップ２３を挟んだ左側に位置した端部には、図３の左方へギャップ２３から遠ざかる方向に延びた内側端が接続され、その後、ギャップ２３および第二結合部パターン２４を包囲するように反時計回りでの螺旋で渦巻き状に形成した螺旋アンテナ２７が形成されている。この螺旋アンテナ２７は、四角形の基板１９の左下隅、右下隅、右上隅を通過した長さとされている。
【００３３】
こうして第二結合部パターン２４のギャップ２３を挟んだ両端部にそれぞれ接続した螺旋アンテナ２６，２７は、第一結合部パターン２２およびギャップ２１を包囲する形状となっているため、指向性に優れている。また両螺旋アンテナ２６，２７は、全体としてギャップ２１，２３を包囲するような四角形であり、その四角形の四隅はアルキメデス螺旋とされている。このため、比較的簡単な構成で高利得を実現することができる。
【００３４】
また、ここで第二基板型アンテナは、第一結合部パターン２２に螺旋型アンテナ２８，２９を接続した構成と、第二結合部パターン２４に螺旋型アンテナ２６，２７を接続した構成とをほぼ同心的に二重に構成している。この構成は、一つでも良いし、三重でも良い。特に、多重構成にすると、ほぼ同一のものを使用しながら単に多重構成とすることによって第二基板型アンテナで高利得を得ることができる。
【００３５】
また、上述した第一結合部パターン２２に結合した螺旋アンテナ２８，２９と、第二結合部パターン２４に結合した各螺旋アンテナ２６，２７とは、それぞれ隅部をアルキメデス螺旋として説明したが、これに限らずアルキメデス螺旋に近似した螺旋であっても良い。
【００３６】
一方側基板面２０の裏面側である他方側基板面３０には、図４に示すようにギャップ３１によって一箇所を分断したループ状の第三結合パターン３２が形成されている。この第三結合パターン３２は、図３に示した第一結合部パターン２２および第二結合部パターン２４と表裏で重なり合う位置に配置されており、第一結合部パターン２２および第二結合部パターン２４よりも幅広に形成されている。ギャップ３１の位置は、ギャップ２１，２３とはループの周方向に１８０度ずれている。またギャップ３１によって分断された第三結合パターン３２の端部には、給電点３３，３４が形成されている。
【００３７】
直線偏波ではない螺旋型アンテナによって構成された第二基板型アンテナも、誘電体からなる一枚の薄型の基板１９を使用し、その一方側基板面２０に第一結合部パターン２２および第二結合部パターン２４を配置し、その他方側基板面３０に第三結合パターン３２を配置している。このため両基板面２０，３０の各結合部パターンは、基板１９の静電容量を介して静電容量結合されると共に、磁気誘導結合されている。従って、共通の給電点３３，３４を使用して螺旋アンテナ２６〜２９に形成された２本のアンテナ素子は、図１に示した第一アンテナと同じ周波数帯域、つまり８００ＭＨｚ帯域の信号を送受信することができる。
【００３８】
また第二基板型アンテナにおいても、直線偏波ではない螺旋型アンテナの利得は、給電点３３，３４を有する幅広の第三の結合部パターン３２で合成して取り出すことができる。
【００３９】
特に、薄型の基板１９を使用して、その第一基板面２０と、第一基板面２０の裏面側である第二基板面３０とを利用して第二基板型アンテナを構成することができるので、追加した第二基板型アンテナにおいても、基板型アンテナの特長を十分に生かして、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間で詳細を後述するように干渉することなく近接して配置させることができ、小型の基板型アンテナとすることができる。
【００４０】
次に、第一基板型アンテナと、第二基板型アンテナとを使用して、８００ＭＨｚ帯でのＬＴＥ通信方式のＭＩＭＯ通信について説明する。
【００４１】
図５は、直線偏波型アンテナによって第一基板型アンテナを構成し、また同様の直線偏波型アンテナによって第二基板型アンテナを構成した場合のＶＳＷＲ値の周波数特性図である。
【００４２】
同図は、直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナを単体で使用したときのＶＳＷＲ値３５と、両者を直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間隔を５０ｍｍとしたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値３６と、両者を直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間隔を３０ｍｍとしたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値３７とを併記したものである。
【００４３】
同図から分かるように、直線偏波型アンテナによって第一基板型アンテナを単体で使用したときのＶＳＷＲ値３５と比べて、両者を直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間隔を５０ｍｍとしたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値３６は、８００ＭＨｚ帯で大きくは変化していない。これに対して、両者を直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間隔を３０ｍｍと接近させたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値３７は、８００ＭＨｚ帯では大きく変化してしまう。
【００４４】
これらの比較から分かるように、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの両者を直線偏波型アンテナによって構成した場合、両者を近接しないで、必要な間隔を確保しなければならない。このため、全体としてのアンテナ構成は大型化してしまう。
【００４５】
一方、図６は、図１および図２に示した直線偏波型アンテナによって第一基板型アンテナを構成し、一方、図３および図４に示した直線偏波型アンテナではない螺旋型アンテナによって第二基板型アンテナを構成した場合の第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値の周波数特性図である。
【００４６】
同図は、直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナを単体で使用したときのＶＳＷＲ値３８と、螺旋型アンテナを第二基板型アンテナとして使用し両者の間隔を３０ｍｍとしたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値３９と、螺旋型アンテナを第二基板型アンテナとして使用し両者の間隔を２４ｍｍとしたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値４０とを併記したものである。
【００４７】
同図から分かるように、直線偏波型アンテナによって第一基板型アンテナを単体で使用したときのＶＳＷＲ値３８に比べて、螺旋型アンテナを第二基板型アンテナとして使用した場合、両者の間隔を３０ｍｍとしたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値３９は、８００ＭＨｚ帯で余り変化していない。同様に、両者の間隔を２４ｍｍと接近させたときの第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値４０も、８００ＭＨｚ帯で余り変化していない。
【００４８】
これらの比較から分かるように、直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと、直線偏波型アンテナではない螺旋型アンテナによって構成した第二基板型アンテナとの組み合わせとすると、両者を近接して配置しても第一基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値の周波数特性を良好に保持することができる。このため、全体としてのアンテナ構成は小型にすることができる。
【００４９】
図７は、図１および図２に示した直線偏波型アンテナによって第一基板型アンテナを構成し、一方、図３および図４に示した直線偏波型アンテナではない螺旋型アンテナによって第二基板型アンテナを構成した場合の第二基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値の周波数特性図である。
【００５０】
同図は、直線偏波ではない第二基板型アンテナを単体で使用したときのＶＳＷＲ値４１と、螺旋型アンテナを第二基板型アンテナとして使用し両者の間隔を３０ｍｍとしたときの第二基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値４２と、螺旋型アンテナを第二基板型アンテナとして使用し両者の間隔を２４ｍｍとしたときの第二基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値４３とを併記したものである。
【００５１】
同図から分かるように、直線偏波ではない第二基板型アンテナを使用したとき、第一および第二基板型アンテナの間隔を３０ｍｍとした場合でも、第一および第二基板型アンテナの間隔を２４ｍｍとした場合でも、第二基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値４２，４３は、８００ＭＨｚ帯で余り変化していない。
【００５２】
これらの比較から分かるように、直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと、直線偏波型アンテナではない螺旋型アンテナによって構成した第二基板型アンテナとの組み合わせとすると、両者を近接して配置しても第二基板型アンテナ側のＶＳＷＲ値の周波数特性を良好に保持することができる。
【００５３】
図８は、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナを近接して配置したときのアイソレーションの測定結果を示す特性図である。
【００５４】
同図は、第一基板型アンテナおよび第二基板型アンテナを共に直線偏波型アンテナによって構成した場合、両アンテナ間を３０ｍｍ離したときのアイソレーション測定結果４４と、両アンテナ間を５０ｍｍ離して配置したときのアイソレーション測定結果４５とを示している。また、直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと、直線偏波型アンテナではない螺旋型アンテナによって構成した第二基板型アンテナとを用いた場合、両アンテナ間を２４ｍｍ離して配置したときのアイソレーション測定結果４６と、両アンテナ間を３０ｍｍ離して配置したときのアイソレーション測定結果４７とを併記している。
【００５５】
MIMOで使用する周波数帯域では、メインアンテナとサブアンテナ間のアイソレーションは、−１０ｄＢ以下にする必要があると言われている。従来の直線偏波アンテナを２本並べた構成で−１０ｄＢ以下を満足するためには、同図から分かるようにアイソレーション測定結果４５で示すように、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナ間を５０ｍｍ以上離さないと相互干渉が発生してしまう。
【００５６】
これに対して、直線偏波型アンテナによって構成した第一基板型アンテナと、直線偏波型アンテナではない螺旋型アンテナによって構成した第二基板型アンテナとを用いた場合、両アンテナ間を３０ｍｍ離して配置した場合は勿論、両アンテナ間を２４ｍｍ程度に近接して配置してもアイソレーションは−１０ｄＢ以下であり、相互干渉は発生していない。
【００５７】
こうして、特有の組み合わせによって基板型アンテナを構成すると、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナを近接して配置した小型な構成で、８００ＭＨｚ帯のＬＴＥ通信方式のＭＩＭＯ通信を実現することができる。
【００５８】
また、第二基板型アンテナの渦の巻き方を反時計回りとしたが、時計回りの渦巻きでも同様の効果が得られる。
【００５９】
図９は、本発明の他の実施例による基板型アンテナを上方部から見た分解斜視図である。
【００６０】
この第二基板型アンテナは、図１に示した第一アンテナとほぼ同じ周波数帯域を持つ直線偏波ではない上部螺旋型アンテナ４８と、図２に示した第二アンテナとほぼ同じ周波数帯域を持つ直線偏波ではない下部螺旋型アンテナ４９とによって構成されている。
上部螺旋型アンテナ４８は、誘電体からなる薄型基板５０の上方側基板面５１に図３に示した構成と同じ回路構成を有しており、また裏面側である下側基板面５２に図４に示した構成と同じ回路構成を有している。
【００６１】
下部螺旋型アンテナ４９は、誘電体からなる薄型基板５３の上方側基板面５４、つまり上部螺旋型アンテナ４８と対向した面側には何も回路構成を有しておらず、また上方側基板面５４の裏面側である下側基板面５５には図３に示した構成と同じ回路構成を有している。
【００６２】
従って、上部螺旋型アンテナ４８の上方側基板面５１と、下部螺旋型アンテナ４９の下側基板面５５には、図３を兼用して説明すると一箇所を分断したループ状の第一結合部パターン２２と、一箇所を分断したループ状の第二結合部パターン２４と、第一結合部パターン２２の端部に接続したアルキメデス螺旋とした螺旋アンテナ２８，２９と、第二結合部パターン２４の端部に接続したアルキメデス螺旋とした螺旋アンテナ２６，２７とがそれぞれ同じ向きで形成されている。
【００６３】
また薄型基板５０の下側基板面５２には、図４を兼用して説明すると、ギャップ３１によって一箇所を分断したループ状の第三結合パターン３２が配置されている。薄型基板５０の下側基板面５２と薄型基板５３の上方側基板面５４とは、図９の状態では離れているが、その後、接着剤などによって結合されて一体化される。この結合状態では、図４に示された第三結合パターン３２は、上部螺旋型アンテナ４８および下部螺旋型アンテナ４９に形成された図３に示された第一結合部パターン２２および第二結合部パターン２４と表裏で重なり合う位置関係となっている。第三結合パターン３２のギャップの位置は、上述した構成の場合と同様に、第一結合部パターン２２および第二結合部パターン２４のギャップ２１，２３とはループの周方向に１８０度ずれている。
【００６４】
このような構成の基板型アンテナによれば、図１に示した第一アンテナと、上部螺旋型アンテナ４８とを使用してＭＩＭＯ通信を行うことができ、また図２に示した第二アンテナと、下部螺旋型アンテナ４９とを使用して他の周波数帯域でのＭＩＭＯ通信を行うことができる。また先の実施例の場合と同様に、各アンテナを近接配置しても干渉することがないので、アンテナ全体を小型にすることができ、しかも、薄型基板の両面を利用しているため、全体としても薄型に構成することができる。
【００６５】
以上説明したように本発明は、複数のアンテナを使用して信号送受信を行うＭＩＭＯ通信を行う基板型アンテナにおいて、複数のアンテナは、直線偏波型の第一アンテナを有して構成した第一基板型アンテナと、第一アンテナとほぼ同じ周波数帯域で、かつ直線偏波ではない螺旋型アンテナを用いて構成した第二基板型アンテナとを用いたことを特徴とする。
【００６６】
このような構成によれば、同じ直線偏波型のアンテナを対にした場合に比べて、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間で干渉することなく近接して配置させることができ、小型の基板型アンテナとすることができる。
【００６７】
また本発明は、上述の構成に加えて、第二基板型アンテナは、誘電体からなる基板１９の第一基板面２０に、一箇所が分断されたループ状の第一結合部パターン２２を形成し、分断された第一結合部パターン２２の両端にそれぞれ同方向に旋回させた螺旋型アンテナ２８，２９を接続し、基板１９の裏面側である第二基板面３０に、第一結合部パターン２２と対向する位置で１８０度回転し、かつ一箇所を分断したループ状の給電点側結合部パターン３２を形成し、給電点側結合部パターン３２に給電点３３，３４を形成したことを特徴とする。
【００６８】
このような構成によれば、薄型の基板１９を使用して、その第一基板面２０と、第一基板面２０の裏面側である第二基板面３０とを利用して第二基板型アンテナを構成することができるので、追加した第二基板型アンテナにおいても、基板型アンテナの特長を十分に生かして、第一基板型アンテナと第二基板型アンテナとの間で干渉することなく近接して配置させることができ、小型の基板型アンテナとすることができる。
【００６９】
また本発明は、上述の構成に加えて、第二基板型アンテナは、第一結合部パターン２２および螺旋型アンテナ２８，２９を備えたほぼ同一構造のものをほぼ同心的に多重に設けたことを特徴とする。
【００７０】
このような構成によれば、第一結合部パターン２２および螺旋型アンテナ２８，２９を多重にするだけの簡単な構成で、第二基板型アンテナにおける高利得を実現することができる。
【００７１】
また本発明は、上述の構成に加えて、各螺旋型アンテナ２６〜２９は、全体としての平面形状をほぼ四角形とした同方向の渦巻き状とし、四角形の四隅の部分をアルキメデス螺旋としたことを特徴とする。
【００７２】
このような構成によれば、螺旋の形状を特定化するという簡単な構成で、第二基板型アンテナにおける高利得を実現することができる。
【００７３】
また本発明は、上述の構成に加えて、第一基板型アンテナは、誘電体からなる薄型基板１の第一基板面２に直線偏波型の第一アンテナと、基板の裏面側である第二基板面１２に共振周波数帯域の異なる第二アンテナとを有し、第二基板型アンテナは、誘電体からなる他の薄型基板５０の第一基板面５１に第一アンテナとほぼ同じ周波数帯域を有し、かつ直線偏波ではない螺旋型アンテナと、他の薄型基板の裏面側である第二基板面５５に第二アンテナとほぼ同じ周波数帯域を有し、かつ直線偏波ではない他の螺旋型アンテナとを有して構成したことを特徴とする。
【００７４】
このような構成によれば、第一基板型アンテナおよび第二基板型アンテナは、それぞれ異なる薄型基板の両面を利用した簡単な構成で、複数の共振周波数帯域が異なる複数のアンテナを構成することができ、しかも、それぞれの共振周波数帯域でのＭＩＭＯ通信を行うことができる。また先の実施例の場合と同様に、各アンテナを近接配置しても干渉することがないので、アンテナ全体を小型にすることができる。
【符号の説明】
【００７５】
１    基板
２    第一基板面
３    第一結合部パターン
４，６  アンテナ素子
１２  第二基板面
１３  第二結合部パターン
１９  基板
２０  第一基板面
２２  第一結合部パターン
２４  第二結合部パターン
２６〜２９  螺旋アンテナ
３０  第二基板面
３２  給電点側結合部パターン
３３，３４  給電点
４８  上部螺旋型アンテナ
４９  下部螺旋型アンテナ
５０  薄型基板
５１  上方側基板面
５２  下方側基板面
５３  薄型基板
５５  下方側基板面
【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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