(57)【要約】【課題】高い利得を有するダイポールアンテナ、及び、高い性能を有するマルチアンテナ装置を提供する。【解決手段】ダイポールアンテナは、給電点１１を有する接地導体１０と、一端が給電点１１に他端が給電点１１以外の接地導体１０の任意の箇所に接続された折り返し形状の放射素子１３とを備える。放射素子１３は、送受信する信号周波数帯の約１波長の長さを有し、接地導体１０は、放射素子１３の他端が接続する接地点１２と給電点１１との間の最短距離となる長さを除いて、信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有する。【選択図】図１
2007215133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電点を有する接地導体と、一端が前記給電点に他端が前記給電点以外の前記接地導体の任意の箇所に接続された折り返し形状の放射素子とを備えるダイポールアンテナであって、
前記放射素子は、送受信する信号周波数帯の約１波長の長さを有し、
前記接地導体は、前記放射素子の前記他端が接続する接地点と前記給電点との間の最短距離となる長さを除いて、前記信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有することを特徴とするダイポールアンテナ。
【請求項２】
前記接地導体は、同一平面上に形成される矩形形状であることを特徴とする請求項１に記載のダイポールアンテナ。
【請求項３】
前記接地導体は、同一平面上に形成される長方形状であり、
前記給電点を有する１辺は、前記放射素子の前記他端が接続する接地点と前記給電点との間の最短距離となる長さを除いて、前記信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有し、
当該給電点を有する１辺に接する他の１辺は、前記信号周波数帯の約１／４波長以上の長さを有することを特徴とする請求項２に記載のダイポールアンテナ。
【請求項４】
前記放射素子を前記接地導体と同一平面内に配置することを特徴とする請求項２又は３に記載のダイポールアンテナ。
【請求項５】
前記放射素子を前記接地導体と直交する平面内に配置することを特徴とする請求項２又は３に記載のダイポールアンテナ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のダイポールアンテナを複数用いて、指向性を制御するビームフォーミングを行うことを特徴とするマルチアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のダイポールアンテナを複数用いて、ダイバーシティを行うことを特徴とするマルチアンテナ装置。
【請求項８】
請求項１〜５のいずれか１項に記載のダイポールアンテナを複数用いて、空間的な物理チャネルの並列伝送により情報転送速度を向上させるＭＩＭＯ伝送を行うことを特徴とするマルチアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイポールアンテナ及びマルチアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ノート型ＰＣ端末や携帯端末に内蔵して使用される移動通信用のアンテナとしては、図１７に示すような端末筐体の端部に配置される逆Ｌアンテナがあった（例えば、非特許文献１参照。）。これは、端末地板１７０、給電点１７１、逆Ｌ形状の放射素子１７２から構成され、逆Ｌ形状の放射素子１７２の一端は給電点に接続されており、他端は開放されている。
【０００３】
このような、端末筐体への内蔵が可能な逆Ｌアンテナは、給電回路のインピーダンスと整合させるために、放射素子の長さを送受信する信号周波数帯の約１／４波長程度とするものが多いが、この場合、給電回路の搭載されている端末筐体内の基板にも大きな電流が流れてしまうため、指向性を制御して特定の方向のみに電力を集中させることは難しく、高いアンテナ利得を得ることができなかった。
【０００４】
更に、アンテナ素子を端末筐体に内蔵することでアンテナ素子が周辺の金属部品が近接してインピーダンス不整合が生じ、アンテナ性能が劣化する可能性があった。
【０００５】
これらの問題を解決する方法として、図１９に示すようなアンテナ装置が開示さている（例えば、特許文献１参照、非特許文献２参照。）。これは、無線機地板１９０と折り返しループ形状の放射素子１９１から構成され、ループ形状放射素子の一端は無線機地板１９０上に設けられた給電点１９２に接続されており、他端は接地点１９３において無線機地板１９０と接続されている。このアンテナ装置は、折り返し形状の放射素子を用いることで高いインピーダンスを有し、周辺金属部品に近接して配置した場合においてもインピーダンスの低下による不整合損失の増加を防ぐことができる。その結果、携帯電話端末等に搭載され人体の近接において使用された場合においても良好な放射特性が得られるとされていた。
【０００６】
しかしながら、図１９に示すアンテナの場合、図１９の点線枠で示すように放射素子を搭載するため端末筐体内に多くのアンテナ容積を必要とするという問題がある。さらに、特定の方向に電力を集中させることができないため、高いアンテナ利得を得ることができず、更に、複数の周波数帯において使用するマルチバンドに対応できないという問題があった。
【０００７】
又、ノート型ＰＣ端末や携帯端末に複数のアンテナを搭載するマルチアンテナとして、無線ＬＡＮ端末用として図１８に示すように逆Ｌアンテナを２つ配置したものがあった。しかしながら、これはダイバーシティ効果のみを得るためのアンテナ配置であり、次世代の移動通信システムでの適用が検討されているビームフォーミングやＭＩＭＯ伝送（例えば、非特許文献３参照。）を両立させるアンテナ配置について考慮したものではなかった。
【０００８】
例えば、図１８に示すアンテナを用いてビームフォーミングやダイバーシティ、ＭＩＭＯ伝送を行った場合、筐体電流の影響が大きいため特定の方向に指向性を形成することは難しく、十分なアンテナ利得を得ることができない。よって、ビームフォーミングによる利得の増大効果やダイバーシティ利得、通信容量の増大効果を得ることは難しかった。
【特許文献１】特開２００２−４３８２６号公報
【非特許文献１】電子情報通信学会、“アンテナ工学ハンドブック”、オーム社
【非特許文献２】P.Raumonen, L.Sydanheimo, L.Ukkonen, M.Keskilammi, M.Kivikoski, “Folded dipole antenna near metal plate”, AP-S2003,IEEE vol.1,pp.848-851.2003.
【非特許文献３】G.J.Foschini,“Layered Space-Time Architecture for Wireless Communication in a Fading Environment When Using Multiple-element Antennas”,Bell Las Tech.Journal Autumn,pp.41-59,1996.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来の端末筐体内蔵型のアンテナは、基板に生じる電流の影響が大きく、高い利得が得られないという問題があった。又、複数の周波数帯での利用が可能なマルチバンドに対応することが難しかった。更に、複数のアンテナを搭載することによる利得・通信容量の増大効果は見込めなかった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑み、高い利得を有するダイポールアンテナ、及び、高い性能を有するマルチアンテナ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の第１の特徴は、給電点を有する接地導体と、一端が給電点に他端が給電点以外の接地導体の任意の箇所に接続された折り返し形状の放射素子とを備えるダイポールアンテナであって、（ａ）放射素子は、送受信する信号周波数帯の約１波長の長さを有し、（ｂ）接地導体は、放射素子の他端が接続する接地点と給電点との間の最短距離となる長さを除いて、信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有するダイポールアンテナであることを要旨とする。
【００１２】
第１の特徴に係るダイポールアンテナによると、高い利得を得ることができる。
【００１３】
又、第１の特徴に係るダイポールアンテナにおいて、接地導体は、同一平面上に形成される矩形形状であってもよい。
【００１４】
又、第１の特徴に係るダイポールアンテナにおいて、接地導体は、同一平面上に形成される長方形状であり、給電点を有する１辺は、放射素子の他端が接続する接地点と給電点との間の最短距離となる長さを除いて、信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有し、当該給電点を有する１辺に接する他の１辺は、信号周波数帯の約１／４波長以上の長さを有してもよい。
【００１５】
又、第１の特徴に係るダイポールアンテナにおいて、放射素子を接地導体と同一平面内に配置してもよい。
【００１６】
又、第１の特徴に係るダイポールアンテナにおいて、放射素子を接地導体と直交する平面内に配置してもよい。
【００１７】
又、上述したダイポールアンテナを複数用いて、指向性を制御するビームフォーミングを行ってもよい。
【００１８】
又、上述したダイポールアンテナを複数用いて、ダイバーシティを行ってもよい。
【００１９】
又、上述したダイポールアンテナを複数用いて、空間的な物理チャネルの並列伝送により情報転送速度を向上させるＭＩＭＯ伝送を行ってもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によると、高い利得を有するダイポールアンテナ、及び、高い性能を有するマルチアンテナ装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
次に、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２２】
本実施形態に係るダイポールアンテナは、移動通信システム用のアンテナであり、特にノート型ＰＣ端末や携帯端末に内蔵して使用されるアンテナである。
【００２３】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイポールアンテナの基本構成を示す概略図である。ダイポールアンテナは、給電点１１を有する接地導体１０と、折返し形状の放射素子１３とを備える。放射素子１３は、一端が給電点１１に、他端が給電点１１以外の接地導体１０の任意の箇所に接続される。又、放射素子１３は、送受信する信号周波数帯の約１波長の長さを有する。更に、接地導体１０は、放射素子１３の他端が接続する接地点１２と給電点１１との間の最短距離となる長さを除いて、信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有する。即ち、図１において、接地導体１０全体の長さ（図１のａ）−接地点１２と給電点１１との最短距離（図１のｂ）＝信号周波数帯の約１／２波長以上の長さとなる。
【００２４】
次に、第１の実施の形態に係るダイポールアンテナの動作について説明する。図２は、第１の実施形態に係る接地導体１０及び放射素子１３上の電流分布を数値計算により評価した例である。尚、ここでは、接地導体１０の長さは給電点１１と接地点１２の間の長さを除いて約１／２波長とした。図２より、接地導体１０及び放射素子１３上に約１．５波長の電流が生じていることが確認できる。よって、給電点１１においてアンテナと給電回路とのインピーダンスが整合する。
【００２５】
図３には、第１の実施形態に係るアンテナの放射指向性を数値計算により評価した例を示す。図３はｘ−ｙ面内の垂直偏波成分を示している。図３より、第１の実施形態に係るアンテナは、単指向性を有していることがわかる。折り返し形状の放射素子１３には、図２に示したように１／２波長の電流が生じているため、最も基本的なアンテナである１／２波長ダイポールアンテナと同様の動作をする。加えて、接地導体１０を１／２波長以上とすることで接地導体１０が反射器として動作する。その結果、図１における＋ｙ軸方向のみに電力を集中させることが可能となり、高いアンテナ利得を得ることができる。
【００２６】
ここで、接地導体の長さについて説明する。図４は、接地導体１０全体の長さａから給電点と接地点との最短距離ｂを除いた接地導体の長さＬに対する電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び最大利得の変化を数値計算により評価した例を示す図である。図４より、接地導体１０全体の長さａから給電点と接地点の最短距離ｂを除いた接地導体の長さＬが約１／２波長よりも短い場合にはＶＳＷＲが劣化してインピーダンス不整合損失が生じ最大利得が低下することがわかる。一方、Ｌが約１／２波長よりも長い場合にはＶＳＷＲが３以下となりインピーダンス不整合損失が低減され、更に、１〜５ｄＢｉの高いアンテナ利得が得られることがわかる。
【００２７】
本発明の第１の実施形態では、放射素子１３に約１波長、接地導体１０に約１／２波長の電流が生じることで、給電点１１においてアンテナと給電回路とのインピーダンスが整合し、且つ、給電点１１と接地点１２の最短距離を除く接地導体の長さを約１／２波長以上とすることで接地導体１０が反射器として動作する。その結果、特定の方向へ電力を集中させることができ、高いアンテナ利得を得ることができる。
【００２８】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２の実施形態に係るダイポールアンテナの基本構成を示す概略図である。第２の実施形態に係るダイポールアンテナにおける接地導体５０は、同一平面上に形成される矩形形状である。図５では、接地導体５０を長方形状で示しており、給電点５１を有する１辺は、接地点５２と給電点５１との間の最短距離となる長さを除いて、送受信する信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有する。又、給電点５１を有する１辺に接する他の１辺は、信号周波数帯の約１／４波長以上の長さを有する。第２の実施形態において、接地導体５０の形状以外は、第１の実施形態と同様の構成であるので、ここでは説明を省略する。
【００２９】
ここで、接地導体５０の形状として、同一平面上に形成される長方形状であることの効果について説明する。図６は、給電点５１を有する１辺に接する他の１辺の長さＷ（以下において、幅Ｗという。）に対する電圧定在波比（ＶＳＷＲ）及び最大利得の変化を数値計算により評価した例を示す図である。尚、接地導体５０の、給電点５１を有する１辺の長さは、給電点５１と接地点５２との最短距離を除いて約１／２波長とした。図６において、Ｗ＝０は接地導体５０が線状の場合を示しているが、接地導体が長方形状となるＷ＞０の範囲では最大利得が上昇していることがわかる。これは、接地導体を長方形状とすることにより指向性に変化が生じ、前後方向への電力比が向上することに起因する。尚、Ｗ＞０の範囲ではＶＳＷＲが２以下を満たしており、長方形状の接地導体５０を用いることでインピーダンス整合を維持しながらもアンテナ利得を向上させることができる。
【００３０】
このように、第２の実施形態に係るダイポールアンテナによると、第１の実施形態に係る接地導体を同一平面上に長方形状に形成することで指向性に変化が生じ、前後方向への電力比が向上する。その結果、特定の方向へ電力を更に集中させることができ、アンテナ利得を向上させることができる。
【００３１】
（第３の実施の形態）
第３の実施の形態は、図５に示す第２の実施形態と同様の構成であり、接地導体５０を長方形状で示しており、給電点５１を有する１辺は、接地点５２と給電点５１との間の最短距離となる長さを除いて、送受信する信号周波数帯の約１／２波長以上の長さを有する。又、給電点５１を有する１辺に接する他の１辺は、信号周波数帯の約１／４波長以上の長さを有する。
【００３２】
図７に、第３の実施形態に係るダイポールアンテナについて、給電点５１におけるリターンロス特性を数値計算により評価した例を示す。尚、接地導体５０の幅Ｗは約１／４波長とした。図７より、規格化周波数１．０ｆに加え、規格化周波数０．５ｆ及び規格化周波数１．５ｆにおける共振が確認できる。つまり、第３の実施形態に係るアンテナは、複数の周波数で共振させることができるため、複数の周波数帯を使用するマルチバンド移動通信システムに対応することが可能となる。
【００３３】
次に、第３の実施の形態に係るアンテナの動作について説明する。本アンテナは、第１の実施形態と同様に、規格化周波数１．０ｆにおいて約１波長の長さを有する折り返し形状の放射素子５３と、給電点５１と接地点５２の最短距離を除き規格化周波数１．０ｆにおいて約１／２波長以上の長さを有する接地導体５０を備える。
【００３４】
規格化周波数１．０ｆでは、放射素子５３、及び、給電点５１と接地点５２の最短距離を除いた接地導体５０の長さが約３／２波長となるため、放射素子５３、及び、給電点５１と接地点５２の最短距離を除いた接地導体５０に約３／２波長の電流が生じ、規格化周波数１．０ｆで共振するアンテナとして動作する。又、規格化周波数１．５ｆでは、放射素子５３、及び、給電点５１と接地点５２の最短距離を除いた接地導体５０の長さが２／２波長となるため、放射素子５３、及び、給電点５１と接地点５２の最短距離を除いた接地導体５０に２／２波長の電流が生じ規格化周波数０．５ｆで共振するアンテナとして動作する。更に、規格化周波数１．５ｆでは、放射素子５３、及び、給電点５１と接地点５２の最短距離を除いた接地導体５０の長さが約４／２波長となるため、放射素子５３、及び、給電点５１と接地点５２の最短距離を除いた接地導体５０に約４／２波長の電流が生じ、規格化周波数１．５ｆで共振するアンテナとして動作する。
【００３５】
つまり、規格化周波数１．０ｆにおいて約１波長の長さを有する折り返し形状の放射素子５３と、給電点５１と接地点５２の最短距離を除いて約１／２波長の長さを有する接地導体５０とを備えることにより、放射素子５３及び接地導体５０に、規格化周波数０．５ｆにおいて約２／２波長、規格化周波数１．０ｆにおいて約３／２波長、規格化周波数１．５ｆにおいて４／２波長の電流が生じ、規格化周波数０．５ｆ、規格化周波数１．０ｆ、及び規格化周波数１．５ｆの３つの周波数帯において共振するアンテナを実現できる。
【００３６】
ここで、接地導体の幅Ｗについて説明する。図８は、接地導体の幅に対する規格化周波数０．５ｆ、規格化周波数１．０ｆ、及び規格化周波数１．５ｆの３つの周波数における電圧定在波比（ＶＳＷＲ）の変化を数値計算により評価した例を示す図である。尚、接地導体５０の長さは、給電点と接地点の間の長さを除いて約１／２波長とした。図８より、規格化周波数１．０ｆでは、第２の実施形態において述べたように接地導体の幅Ｗによらず、ＶＳＷＲは３以下の低い値を満たしている。更に、規格化周波数０．５ｆ及び１．５ｆに関しても、接地導体の幅Ｗを規格化周波数１．０ｆにおける波長λ１．０ｆで換算して約１／４波長以上とすることで、ＶＳＷＲは３以下の低い値を満たすことがわかる。
【００３７】
第３の実施形態では、第２の実施形態において接地導体５０の幅Ｗを約１／４波長以上とすることで、３つの周波数帯で共振するアンテナとなる。その結果、移動通信システムにおいて複数の周波数帯を使用するマルチバンドに対応したアンテナを実現することができる。
【００３８】
（第４の実施の形態）
図９は、本発明の第４の実施形態に係るダイポールアンテナの基本構成を示す概略図である。第４の実施形態では、放射素子９３を接地導体９０と同一平面内に配置すること以外は、第２の実施形態と同様の構成である。
【００３９】
図１０に、第４の実施形態に係るアンテナの放射指向性を数値計算により評価した例を示す。図１０は、ｘ−ｙ面内の垂直偏波成分を示している。尚、給電点９１と接地点９２の最短距離を除く、給電点９１を有する１辺の長さは約１／２波長とし、接地導体９０の幅Ｗは約１／４波長波長とした。図１０より、放射指向性のピークが９０度方向となることがわかる。第４の実施形態においては、第１の実施形態と同様に接地導体９０が反射器として動作するため、特定の方向に電力を集中させることができる。更に、放射素子９３と接地導体９０とを同一平面内に配置することで、その放射素子９３と接地導体９０が配置されている面内にピークを有する放射指向性を形成することができ、指向性を制御することが可能となる。又、放射素子９３及び接地導体９０が同一平面内に配置されているため、アンテナ容積を削減することができアンテナを搭載する装置筐体の小型化・薄型化を図ることができる。
【００４０】
（第５の実施の形態）
図１１は、第５の実施形態に係るダイポールアンテナの基本構成を示す概略図である。第５の実施形態では、放射素子１１３を接地導体１１０と直交する平面内に配置すること以外は、第２の実施形態と同様の構成である。
【００４１】
図１２に、第５の実施形態におけるアンテナの放射指向性を数値計算により評価した例を示す。図１２は、ｘ−ｙ面内の垂直偏波成分を示している。尚、給電点９１と接地点９２の最短距離を除く、給電点９１を有する１辺の長さは約１／２波長とし、接地導体１１０の幅は約１／４波長とした。図１２より、放射指向性のピークが４５度方向となることがわかる。第５の実施形態においては、第１の実施形態と同様に接地導体１１０が反射器として動作するため、特定の方向に電力を集中させることができる。更に、放射素子１１３と接地導体１１０とを直交する平面内に配置することで、特定の方向にピークを有する放射指向性を形成することができ、指向性を制御することが可能となる。
【００４２】
尚、ここでは放射素子１１３を図１１における−ｘ軸方向に放射素子を配置したが、同じく接地導体１１０と直交する平面である＋ｘ軸方向に放射素子１１３を配置した場合においても同様の効果を得ることができ、この場合、水平面内放射指向性のピークは３１５度方向となる。つまり、直交平面内で放射素子の方向を変えることによっても指向性の制御が可能となる。
【００４３】
（第６の実施の形態）
第６実施形態では、指向性の合成による利得の増大効果が得られるビームフォーミングに、第１〜第５の実施形態に係るダイポールアンテナを複数用いたマルチアンテナ装置について説明する。
【００４４】
第６の実施形態におけるマルチアンテナ装置は、アンテナとして第１〜第５の実施形態に係るアンテナを使用しているため、各アンテナにおいて高い利得が得られる。その結果、指向性合成を行うビームフォーミングにおいても高い利得の増大効果を得ることができる。
【００４５】
ここで、第６の実施形態に係るマルチアンテナ装置を使用した場合の利得向上効果について示す。尚、ここでは図１３に示すようにノート型ＰＣ上部の両端に、第２の実施形態に係るアンテナを２つ配置した構成を用いた。
【００４６】
図１４に、第６の実施形態に係るマルチアンテナ装置と従来のマルチアンテナ装置に関するビームフォーミングによる利得向上効果の比較を示す。図１４は、水平面内の利得平均値を数値計算により評価した例を示す図である。尚、従来のマルチアンテナ装置は、図１８に示すようにノート型ＰＣ上部の両端に逆Ｌアンテナを２つ配置した構成とした。図１４に示すように、従来構成の場合の利得向上を０dBとすると、第６の実施形態の場合には約４dBの利得向上効果が得られることがわかる。
【００４７】
以上説明したように、第６の実施形態に係るマルチアンテナ装置によると、従来構成のマルチアンテナと比較してマルチアンテナを構成する各アンテナにおいて高い利得を得ることができるため、指向性の合成を行うビームフォーミングを行った場合においても十分な利得向上効果が見込める。
【００４８】
又、ビームフォーミングを行うマルチアンテナ装置を第２の実施形態に記載の端末用マルチアンテナで説明したが、第１〜第５の実施形態に記載のいずれのマルチアンテナ装置を使用した場合においても同様の効果が得られる。
【００４９】
（第７の実施の形態）
第７の実施形態では、信号の合成による利得の増大効果が得られるダイバーシティに、第１〜第５の実施形態に係るダイポールアンテナを複数用いたマルチアンテナ装置について説明する。
【００５０】
第７の実施形態に係るマルチアンテナ装置は、アンテナとして第１〜第５の実施形態に係るアンテナを使用しているため、各アンテナとして高い利得が得られる。その結果、信号合成を行うダイバーシティにおいても利得の増大効果を得ることができる。
【００５１】
図１５に、第７の実施形態に係るマルチアンテナ装置と従来のマルチアンテナ装置に関するアンテナ間空間相関係数の比較を示す。尚、ここでは、第６の実施形態と同様に図１３に示すノート型ＰＣ上部の両端に第２の実施形態に係るアンテナを２つ配置した構成を用い、従来のマルチアンテナ装置は、図１８に示すようにノート型ＰＣ上部の両端に逆Ｌアンテナを２つ配置した構成とした。ダイバーシティ構成のアンテナについては、所望のダイバーシティ利得を得るためにアンテナ間の相関係数を０．５以下とする必要があることが知られているが、図１５より、第７の実施形態に記載のマルチアンテナ装置については従来のマルチアンテナ構成以上に非常に小さな相関係数が得られることがわかる。
【００５２】
以上  説明したように、第７の実施形態に係るマルチアンテナ装置によると、アンテナ間の相関係数を低く抑えることができるため、信号の合成を行うダイバーシティを行った場合においても十分な利得向上効果が見込める。
【００５３】
又、ダイバーシティを行うマルチアンテナ装置を第２の実施形態に記載の端末用マルチアンテナで説明したが、第１〜第５の実施形態に記載のいずれのマルチアンテナ装置を使用した場合においても同様の効果が得られる。
【００５４】
（第８の実施の形態）
第８の実施形態では、空間的な物理チャネルの並列伝送により情報転送速度を向上させるＭＩＭＯ伝送に、第１〜第５の実施形態に係るダイポールアンテナを複数用いたマルチアンテナ装置について説明する。
【００５５】
第８の実施形態に係るマルチアンテナ装置は、アンテナとして第１〜第５の実施形態に係るアンテナを使用しているため、各アンテナにおいて高い利得が得られる。その結果、空間的な物理チャネルの並列伝送により情報転送速度を向上させるＭＩＭＯ伝送において伝送容量の増大効果を得ることができる。
【００５６】
ここで、第８の実施形態に記載のマルチアンテナ装置を使用した場合のＭＩＭＯ伝送容量増大効果について示す。尚、ここでは、第６の実施形態と同様に図１３に示すノート型ＰＣ上部の両端に第２の実施形態に係るアンテナを２つ配置した構成を用いた。
【００５７】
図１６に、第８の実施形態におけるマルチアンテナ装置と従来のマルチアンテナ装置に関するＭＩＭＯ伝送容量の比較を示す。図１６は、送信側に２本、受信側に２本のアンテナを用いた場合のＭＩＭＯ伝送による伝送容量を数値計算により評価した例を示す図であり、従来のマルチアンテナ装置を用いた場合の伝送容量を１として規格化している。尚、従来のマルチアンテナ装置は図１８に示すようにノート型ＰＣ上部の両端に逆Ｌアンテナを２つ配置した構成とした。図１６に示すように、第８の実施形態では従来のマルチアンテナ構成と比較して約１．５倍の伝送容量が得られることがわかる。
【００５８】
以上説明したように、第８の実施形態に係るマルチアンテナ装置によると、従来構成のマルチアンテナと比較してマルチアンテナを構成する各アンテナにおいて高い利得を得ることができるため、空間的な物理チャネルの並列伝送により情報転送速度を向上させるＭＩＭＯ伝送を行った場合においても十分な伝送容量増大効果が見込める。
【００５９】
又、ＭＩＭＯ伝送を行うマルチアンテナ装置を第２の実施形態に記載の端末用マルチアンテナで説明したが、第１〜第５の実施形態に記載のいずれのマルチアンテナ装置を使用した場合においても同様の効果が得られる。
【００６０】
（その他の実施形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００６１】
例えば、第６の実施形態において本発明に係るアンテナをビームフォーミングに適用した例を、第７の実施形態において本発明に係るアンテナをダイバーシティ適用した例を、第８の実施形態において本発明に係るアンテナをＭＩＭＯ伝送に適用した例を説明したが、これらを組み合わせて本発明に係るアンテナに適用しても構わない。
【００６２】
例えば、第１〜第５の実施形態に係るアンテナをビームフォーミング及びＭＩＭＯ伝送に適用しても構わない。このマルチアンテナ装置によると、ビームフォーミングによる利得増大効果が得られ、更に、その利得が増大したアンテナを用いた空間的な物理チャネルの並列伝送により情報転送速度を向上させるＭＩＭＯ伝送を行うことにより、利得の増大効果と伝送容量の増大効果を両立させることができる。
【００６３】
更に、第１〜第５の実施形態に係るアンテナをビームフォーミング、ダイバーシティ、及びＭＩＭＯ伝送に適用しても構わない。このマルチアンテナ装置によると、ビームフォーミングによる利得の増大効果やダイバーシティによる利得の増大効果、更にはＭＩＭＯ伝送による伝送容量の増大効果を得ることができる。
【００６４】
これらマルチアンテナ機能を、通信を行う周辺の伝搬環境に応じて切替えて行うことで、常に最適な信号伝送を行うことが可能となる。
【００６５】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】第１の実施形態に係るアンテナの基本構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係るアンテナの電流分布を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係るアンテナの放射指向性を示す概略図である。
【図４】第１の実施形態に係るアンテナの接地導体全体の長さから給電点と接地点の最短距離を除いた接地導体の長さに対する電圧定在波比及び最大利得の変化を示す図である。
【図５】第２の実施形態に係るアンテナの基本構成を示す概略図である。
【図６】第２の実施形態に係るアンテナの接地導体の幅に対する電圧定在波比及び最大利得の変化を示す図である。
【図７】第３の実施形態に係るアンテナの給電点におけるリターンロス特性を示す図である。
【図８】第３の実施形態に係るアンテナの接地導体の幅に対する３つの周波数における電圧定在波比を示す図である。
【図９】第４の実施形態に係るアンテナの基本構成を示す概略図である。
【図１０】第４の実施形態に係るアンテナの放射指向性を示す概略図である。
【図１１】第５の実施形態に係るアンテナの基本構成を示す概略図である。
【図１２】第５の実施形態に係るアンテナの放射指向性を示す概略図である。
【図１３】第６の実施形態に係るマルチアンテナ装置の構成を示す概略図である。
【図１４】第６の実施形態に係るマルチアンテナ装置と従来のマルチアンテナ装置のビームフォーミングによる利得向上効果の比較を示す図である。
【図１５】第７の実施形態に係るマルチアンテナ装置と従来のマルチアンテナ装置の空間相関係数の比較を示す図である。
【図１６】第８の実施形態に係るマルチアンテナ装置と従来のマルチアンテナ装置のＭＩＭＯ伝送容量の比較を示す図である。
【図１７】従来の端末内蔵型逆Ｌアンテナの基本構成を示す概略図である。
【図１８】従来の端末内蔵型ダイバーシティアンテナの基本構成を示す概略図である。
【図１９】従来の携帯端末内蔵用折り返し形状アンテナの基本構成を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６７】
１０、５０、９０、１１０…接地導体
１１、５１、９１、１１１…給電点
１２、５２、９２、１１２…接地点
１３、５３、９３、１１３…放射素子
１７０…端末地板
１７１…給電点
１７２…放射素子
１９０…無線機地板
１９１…放射素子
１９２…給電点
１９３…接地点
【図１】
2007215133.tif 000003
【図２】
2007215133.tif 000004
【図３】
2007215133.tif 000005
【図４】
2007215133.tif 000006
【図５】
2007215133.tif 000007
【図６】
2007215133.tif 000008
【図７】
2007215133.tif 000009
【図８】
2007215133.tif 000010
【図９】
2007215133.tif 000011
【図１０】
2007215133.tif 000012
【図１１】
2007215133.tif 000013
【図１２】
2007215133.tif 000014
【図１３】
2007215133.tif 000015
【図１４】
2007215133.tif 000016
【図１５】
2007215133.tif 000017
【図１６】
2007215133.tif 000018
【図１７】
2007215133.tif 000019
【図１８】
2007215133.tif 000020
【図１９】
2007215133.tif 000021