(57)【要約】【課題】更なる小型化が可能なモノポールアンテナを提供し、それらを用い、小型の携帯用端末機に搭載可能であり、かつ信頼性の高いＭＩＭＯアンテナを提供する。【解決手段】本発明によるモノポールアンテナでは、モノポールアンテナが接地部に接続され、好ましくは２回直角に折り曲げられたストリップから成る。さらに、補助アンテナ素子がモノポールアンテナ素子に隣接し、接地部と短絡部との両方を介してモノポールアンテナ素子と電気的に接続されている。【選択図】図4
2007151115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地部、
前記接地部に接続され、少なくとも一回折り曲げられたストリップから成るモノポールアンテナ素子、
前記接地部に接続され、前記モノポールアンテナ素子に隣接し、前記モノポールアンテナ素子と電気的に接続されている補助アンテナ素子、及び、
前記モノポールアンテナ素子と前記補助アンテナ素子とを相互に接続している短絡部、
を含むモノポールアンテナ。
【請求項２】
前記モノポールアンテナ素子が、相互に接続された第１ないし第３放射ストリップを含む、請求項１に記載のモノポールアンテナ。
【請求項３】
前記第１放射ストリップが前記接地部の縁部から突出し、
前記第２放射ストリップが前記第１放射ストリップの端から前記第１放射ストリップに対して垂直に延び、
前記第３放射ストリップが前記第２放射ストリップの端から前記第２放射ストリップに対して垂直に延びている、
請求項２に記載のモノポールアンテナ。
【請求項４】
前記第３放射ストリップが前記第１放射ストリップより短く、前記接地部から所定の距離だけ離れている、請求項３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項５】
前記第１ないし第３放射ストリップの全体の長さが1／2λである、請求項３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項６】
前記第１ないし第３放射ストリップの各々の長さが1／2λ未満である、請求項３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項７】
前記補助アンテナ素子が、前記第１放射ストリップと前記第３放射ストリップとの各々に対して平行に配置されたストリップである、請求項３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項８】
前記短絡部が前記第１放射ストリップと前記補助アンテナ素子との間を接続している、請求項７に記載のモノポールアンテナ。
【請求項９】
前記第１放射ストリップと前記補助アンテナ素子との間の距離がＳパラメータによって決定されている、請求項３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１０】
前記第１放射ストリップと前記補助アンテナ素子との間の距離が0.0035λ〜0.0175λである、請求項９に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１１】
前記第１放射ストリップと前記補助アンテナ素子との間の距離が0.0062λ〜0.0105λである、請求項９に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１２】
前記短絡部と前記接地部との間の距離がＳパラメータによって決定されている、請求項３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１３】
前記第１放射ストリップと前記補助アンテナ素子との間の距離が、前記短絡部と前記接地部との間の距離より優先的に決定されている、請求項１２に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１４】
前記第１放射ストリップと前記補助アンテナ素子との間の距離が0.0062λ〜0.0105λである場合、前記短絡部と前記接地部との間の距離が0.0315λ〜0.0613λである、請求項１３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１５】
前記補助アンテナ素子の長さがＳパラメータによって決定されている、請求項３に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１６】
前記短絡部と前記接地部との間の距離が前記補助アンテナ素子の長さより優先的に決定されている、請求項１５に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１７】
前記補助アンテナ素子の長さが前記短絡部と前記接地部との間の距離より大きい、請求項１６に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１８】
前記補助アンテナ素子の長さが0.0788λ〜0.0876λである、請求項１５に記載のモノポールアンテナ。
【請求項１９】
前記第１ないし第３放射ストリップ、前記補助アンテナ素子、及び前記短絡部が、前記接地部と同一平面上に形成されている、請求項２に記載のモノポールアンテナ。
【請求項２０】
前記第２放射ストリップが前記第１放射ストリップに対して垂直に、かつ前記接地部の表面から外向きに突出し、前記第３放射ストリップが前記第２放射ストリップから前記第２放射ストリップに対して垂直に延びている、請求項２に記載のモノポールアンテナ。
【請求項２１】
前記接地部がプリント基板で形成されている、請求項１に記載のモノポールアンテナ。
【請求項２２】
接地部、
前記接地部に接続され、少なくとも一回折り曲げられたストリップから成るモノポールアンテナ素子、
前記接地部に接続され、前記モノポールアンテナ素子に隣接し、前記モノポールアンテナ素子と電気的に接続されている補助アンテナ素子、及び、
前記モノポールアンテナ素子と前記補助アンテナ素子とを相互に接続している短絡部、
の各々を複数個ずつ含むＭＩＭＯアンテナ。
【請求項２３】
モノポールアンテナ素子の間隔が所定の距離以上に設定されている、請求項２２に記載のＭＩＭＯアンテナ。
【請求項２４】
隣接する二つの接地部の間を分離するスリットが形成されている、請求項２２に記載のＭＩＭＯアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はモノポールアンテナに関し、特にＭＩＭＯアンテナで利用されるモノポールアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯用端末機に設置されるアンテナとしてはモノポールアンテナがよく利用されている。モノポールアンテナは一般に導電性の棒から成る。モノポールアンテナの長さは通信の周波数帯域によって決定され、携帯用端末機のサイズには関係しない。従って、モノポールアンテナの長さが携帯用端末機の更なる小型化の障害になりやすい。また、モノポールアンテナは一般に携帯用端末機より長いので、携帯用端末機には外部アンテナとして設置される場合が多い。しかし、その場合、モノポールアンテナが携帯用端末機の筐体の外に露出しているので、モノポールアンテナを外部の衝撃によっては損傷しにくい構造に設計する必要がある。
【０００３】
上述の短所を解消した従来のモノポールアンテナとしては逆Ｆアンテナが知られている。従来の一般的な逆Ｆアンテナは、図1Aに示されているような３次元形状、または図1Bに示されているような２次元形状であり、接地部10、放射部12、接続部14、及び給電部16を含む。接地部10と放射部12との各々は板状（線状）であり、互いに対向している。接続部14は放射部12の先端に位置し、接地部10と放射部12との間を接続している。給電部16は放射部12に電流を供給する。逆Ｆアンテナのインピーダンスは一般に、給電部16の位置と接続部14の長さとによって決定される。逆Ｆアンテナは他のモノポールアンテナより小型化が容易であり、特に携帯用端末機に内蔵可能である。従って、外部アンテナとして利用される他のモノポールアンテナの持つ上記の短所がいずれも解消される。逆Ｆアンテナはさらに、外部アンテナに比べて生産が容易である。
【０００４】
従来の逆Ｆアンテナには、図1A、1Bに示されている構造のものの他にも、例えば特許文献１に開示されたもののような２次元構造のものも知られている。図2に示すように、その逆Ｆアンテナは、接地板25の端部に形成された一対の切り欠き20で構成されている。この逆Ｆアンテナの対20は特にダイバーシティ受信方式に用いられる。
【０００５】
図2に示されている逆Ｆアンテナと同様な２次元構造のアンテナとしては、次のようなものも知られている（例えば特許文献２参照）。図3に示されているアンテナは、ＣＰＷ（Coplanar  Waveguide：共平面導波路）給電方式を用いたマルチ周波数アンテナであり、一対の接地部31、32、電力供給線33、及び放射部34が同一平面上に形成されている。放射部34は電力供給線33に接続されている。電力供給線33は給電点35から電力を受ける。各接地部31、32は電力供給線33から所定の距離を隔てて配置されている。電力供給線33と接地部32との間は短絡部37により接続されている。短絡部37の位置によって受信周波数が決定される。特に、複数の周波数での受信が可能である。
【特許文献１】米国特許出願公開第2005−62654号明細書
【特許文献２】米国特許第6,573,866号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図1A、1Bに示されているような従来の逆Ｆアンテナでは、放射部12と接地部10との間隔、及び各々のサイズがインピーダンスマッチングによって制限されているので、更なる小型軽量化が困難である。また、接地部10や給電部16の構造が比較的複雑であり、かつ放射部12を保持するための部材が必要である。従って、製造工程の更なる簡単化や製造コストの更なる削減が困難である。
【０００７】
特許文献１に開示されているような従来の逆Ｆアンテナでは、一対の逆Ｆアンテナ20が共通の長手方向に並んでいるのでアンテナの全体が長い。特に、逆Ｆアンテナの数の増大と共にアンテナ全体の長さが急激に増大する。さらに、逆Ｆアンテナ20の間隔が狭いので、逆Ｆアンテナ20の間に干渉が発生しやすい。その上、接地板25が逆Ｆアンテナ20の各々に比べて十分に大きいサイズでなければならない。こうして、特許文献１に開示されているような従来の逆Ｆアンテナは更なる小型化と高信頼性の維持との両立が困難であるので、小型の携帯用端末機には適用が困難である。
【０００８】
特許文献２に開示されているような従来のアンテナでは、ＣＰＷ給電方式により電力供給線33と放射部34とが共通の長手方向に配置されている。従って、それらの全体が（受信波長で定まる）ある程度の長さ以上に維持されなければならない。それ故、そのアンテナは更なる小型化が困難である。特に、小型の携帯用端末機には適用しにくい。
【０００９】
一方、近年の携帯用端末機にはＭＩＭＯ（Multiple−Input  Multiple−Output）アンテナの搭載が望まれている。ＭＩＭＯアンテナは複数のアンテナ素子から成る。送信時にはそれら複数のアンテナ素子から異なるデータを同時に送信し、受信時には各アンテナ素子により受信されたデータを合成する。それにより、周波数帯域が擬似的に拡がるので、通信の更なる高速化が可能である。さらに、送信機と受信機との間の伝送経路が多様であるので、環境の変動に関わらず、通信の更なる安定化が可能である。しかし、ＭＩＭＯアンテナを小型の携帯用端末機内に設置するには、個々のアンテナ素子の更なる小型化が必要である。
本発明の目的は、更なる小型化が可能なモノポールアンテナを提供することであり、特にそれらを用い、小型の携帯用端末機に搭載可能であり、かつ信頼性の高いＭＩＭＯ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】
【００１０】
本発明によるモノポールアンテナは、接地部、モノポールアンテナ素子、補助アンテナ素子、及び短絡部を含む。モノポールアンテナ素子は接地部に接続され、少なくとも一回折り曲げられたストリップから成る。補助アンテナ素子は接地部に接続され、モノポールアンテナ素子に隣接し、モノポールアンテナ素子と電気的に接続されている。短絡部はモノポールアンテナ素子と補助アンテナ素子とを相互に接続している。
【００１１】
モノポールアンテナ素子は好ましくは、相互に接続された第１ないし第３放射ストリップを含む。第１放射ストリップは好ましくは接地部の縁部から突出している。第２放射ストリップは好ましくは第１放射ストリップの端から第１放射ストリップに対して垂直に延びている。第３放射ストリップは好ましくは第２放射ストリップの端から第２放射ストリップに対して垂直に延びている。さらに好ましくは、第３放射ストリップが第１放射ストリップより短く、接地部から所定の距離だけ離れている。第１ないし第３放射ストリップの全体の長さは好ましくは1／2λである（ここで、λは、モノポールアンテナにより送受信されるべき電磁波の波長である）。その場合、第１ないし第３放射ストリップの各々の長さは1／2λ未満の範囲で自由に設計可能である。
【００１２】
補助アンテナ素子は好ましくは、第１放射ストリップと第３放射ストリップとの各々に対して平行に配置されたストリップである。短絡部は好ましくは、第１放射ストリップと補助アンテナ素子との間を接続している。その場合、第１放射ストリップと補助アンテナ素子との間の距離は好ましくはＳパラメータによって決定されている。
一方、短絡部と接地部との間の距離がＳパラメータによって決定されていても良い。その場合、好ましくは、第１放射ストリップと補助アンテナ素子との間の距離が短絡部と接地部との間の距離より優先的に決定されている。
その他に、補助アンテナ素子の長さがＳパラメータによって決定されていても良い。その場合、好ましくは、短絡部と接地部との間の距離が補助アンテナ素子の長さより優先的に決定されている。さらに好ましくは、補助アンテナ素子の長さが短絡部と接地部との間の距離より大きい。
【００１３】
第１ないし第３放射ストリップ、補助アンテナ素子、及び短絡部は好ましくは、接地部と同一平面上に形成されている。その他に、第２放射ストリップが第１放射ストリップに対して垂直に、かつ接地部の表面から外向きに突出し、第３放射ストリップが第２放射ストリップから第２放射ストリップに対して垂直に延びていても良い。
【００１４】
本発明によるＭＩＭＯアンテナは本発明による上記のモノポールアンテナを複数含む。好ましくは、モノポールアンテナ素子の間隔が所定の距離以上に設定されている。さらに好ましくは、隣接する二つの接地部の間にはスリットが形成され、それら二つの接地部を分離している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によるモノポールアンテナでは、上記の通り、モノポールアンテナ素子が少なくとも一回折り曲げられている。好ましくは第１〜第３放射ストリップの組み合わせにより、モノポールアンテナ素子が算用数字「７」に似た形状を持つ。その形状により、モノポールアンテナ素子全体の長さを1／2λに維持したまま、モノポールアンテナ全体の幅を従来のモノポールアンテナの1／2以下に低減できる。従って、本発明によるモノポールアンテナは従来のものより小型化できる。特に、ＭＩＭＯアンテナに利用される場合、全体のサイズを小型に維持したまま、アンテナ素子の間隔を十分に確保し、アンテナ素子間の干渉を低減できる。こうして、本発明によるモノポールアンテナは、小型の携帯用端末機へのＭＩＭＯアンテナの搭載を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付の図面に基づいて本発明の好適な実施形態を詳述する。
図4は、本発明の一つの実施形態によるモノポールアンテナの平面図である。このモノポールアンテナ100は、モノポールアンテナ素子110、補助アンテナ素子120、短絡部130、及び接地部140を含む。
【００１７】
接地部140は板状であり、好ましくはプリント基板（ＰＣＢ）に形成されている。さらに好ましくは、そのＰＣＢが小型の携帯用端末機の内部に装着されている。その場合、接地部140として携帯用端末機内の他の回路の接地部を利用しても良いので、モノポールアンテナ100の体積（特に面積）を低減できる。
【００１８】
モノポールアンテナ素子110は接地部140と同じＰＣＢの表面上に形成されている。モノポールアンテナ素子110の一端Pは接地部140に接続され、給電点として利用される。モノポールアンテナ素子110はその給電点Pを介して外部から電力供給を受ける。モノポールアンテナ素子110が給電点Pを介して外部の送信回路から所定の高周波信号を受けるとき、モノポールアンテナ素子110から周囲の空間に、その高周波信号に従った電磁波が放射される。逆に、周囲の空間からモノポールアンテナ素子110が電磁波を受けるとき、モノポールアンテナ素子110から給電点Pを介して外部の受信回路に、その電磁波に従った高周波信号が送られる。
【００１９】
モノポールアンテナ素子110は好ましくは、第１放射ストリップ111、第２放射ストリップ112、及び第３放射ストリップ113の組み合わせで形成されている。第１放射ストリップ111、第２放射ストリップ112、第３放射ストリップはその順番で相互に接続されている。具体的には、第１放射ストリップ111の一端が接地部140の縁部に接続されている。第１放射ストリップ111はその接地部140の縁部から接地部の140の境界線に対して直角に突出している。第２放射ストリップ112の一端は第１放射ストリップ111の他端に接続されている。第２放射ストリップ112は第１放射ストリップ111の他端から第１放射ストリップ111の長手方向に対して直角に、かつ接地部140の境界線に対して平行に延びている。第３放射ストリップ113の一端が第２放射ストリップ112の他端に接続されている。第３放射ストリップ113は第２放射ストリップ112の他端から第２放射ストリップ112の長手方向に対して直角に、かつ第１放射ストリップ111に対して平行に延びている。第３放射ストリップ113は好ましくは第１放射ストリップ111より短い。それにより、第３放射ストリップ113の他端が接地部140の境界線から所定距離だけ離れている。このような３つの放射ストリップ111、112、113の組み合わせにより、モノポールアンテナ素子110の全体が、２つの折れ曲がりを含む形状を持ち、特に算用数字「７」に似ている。
【００２０】
モノポールアンテナ素子110の動作周波数は、第１放射ストリップ111、第２放射ストリップ112、及び第３放射ストリップ113の長さの和によって決定される。好ましくは、３つの放射ストリップ111、112、113の全体の長さが1／2λに設定される。ここで、λはモノポールアンテナ100で送受信されるべき電磁波の波長である。一方、モノポールアンテナ素子110が上記の折り曲げられた形状を持つことにより、その幅が従来の逆Ｆアンテナの幅より狭い。例えば、図1Bに示されているような従来の逆Ｆアンテナでは放射部12の長さが1／4λに設定されねばならない（一般的な携帯用端末機での通信に使用される周波数帯域に対しては、逆Ｆアンテナ全体の幅が9.5mmに達する）。それに対し、モノポールアンテナ100では、モノポールアンテナ素子110を上記のように折り曲げることにより、全体の幅を1／8λにまで減少させることができる。つまり、モノポールアンテナ100の幅は従来の逆Ｆアンテナの幅の半分程度で十分である。このように、モノポールアンテナ100は従来の逆Ｆアンテナとは異なり、更なる小型化が可能である。さらに、３つの放射ストリップ111、112、113の各々の長さを1／2λ未満の範囲内で自由に調節できるので、モノポールアンテナ100は従来の逆Ｆアンテナより設計の自由度が高い。従って、モノポールアンテナ100の構造を、適用対象の携帯用端末機の構造や条件に合わせて最適化することが容易である。
【００２１】
補助アンテナ素子120は接地部140と同一のＰＣＢ上に形成されている。補助アンテナ素子120の一端は接地部140の縁部に接続されている。補助アンテナ素子120はその接地部140の縁部から接地部140の境界線に対して直角に突出し、モノポールアンテナ素子110の第１放射ストリップ111と第３放射ストリップ113との各々に対して平行に延びている。短絡部130はモノポールアンテナ素子110と補助アンテナ素子120とを相互に接続している。補助アンテナ素子120には、モノポールアンテナ素子110と短絡部130とを介して電力が供給される。それにより、補助アンテナ素子120はモノポールアンテナ素子110と同様に電磁波の送受信を行う。特に、補助アンテナ素子120の動作周波数は、補助アンテナ素子120の長さと短絡部130の位置とによって決定される。
【００２２】
モノポールアンテナ100では特に、補助アンテナ素子120と短絡部130との構造を用いてインピーダンスマッチングの最適化が行われる。好ましくは、以下に述べるとおり、モノポールアンテナ素子110（特に第１放射ストリップ111）と補助アンテナ素子120との間の距離がインピーダンスマッチングより優先的に設定される。さらに、その設定に続いてインピーダンスマッチングが行われ、設定されたモノポールアンテナ素子110と補助アンテナ素子120との間の距離に応じ、補助アンテナ素子120の長さと短絡部130の位置とが以下のように調節される。
【００２３】
図5Aは、モノポールアンテナ素子110の第１放射ストリップ111と補助アンテナ素子120との間の距離WによるＳパラメータS11の変化を示すグラフである。図5Aに示すように、第１放射ストリップ111と補助アンテナ素子120との間の距離Wに応じてＳパラメータS11が変わる。特に、第１放射ストリップ111と補助アンテナ素子120との間の距離Wが0.0070λ〜0.0088λの範囲R1に収まっている場合、ＳパラメータS11が最も低い。一方、携帯用端末機に装着されたアンテナに対して要求されるＳパラメータS11の下限は一般に−10dBである。さらに、実際の下限をその下限に合わせるためには、携帯用端末機に装着される前の状態でアンテナのＳパラメータS11の下限を−20dB以下にまで抑える必要がある。モノポールアンテナ100では、第１放射ストリップ111と補助アンテナ素子120との間の距離Wが約0.0044λ以上である場合、ＳパラメータS11が−20dB以下である。好ましくは、距離Wを0.0044λ〜0.0175λの範囲に収める。それにより、モノポールアンテナ100が高い性能を確保できる。このように、モノポールアンテナ素子110と補助アンテナ素子120との間の距離がまず決定される。
【００２４】
次に、短絡部130の位置が次のように決定される。図5Bは、短絡部130と接地部140との間の距離（以下、短絡部130の高さという）h1によるＳパラメータS11の変化を示すグラフである。ここで、図5Bのグラフでは、第１放射ストリップ111と補助アンテナ120との間の距離Wが0.0088λ（図5Aに示されている範囲R1に属する）に設定されている。図5Bに示されているように、短絡部130の高さh1が0.0315λ〜0.0613λの範囲に収まっている場合、ＳパラメータS11が−20dB以下に抑えられる。従って、好ましくはその範囲内で短絡部130の高さh1が決定される。さらに好ましくは、短絡部130の高さh1が図5Bに示されている範囲R2に収まるように設定され、特にＳパラメータS11が最も低いときでの値0.0438λに設定される。
【００２５】
続いて、補助アンテナ素子120の長さh2が次のように決定される。図5Cは、補助アンテナ素子120の長さh2によるＳパラメータS11の変化を示すグラフである。ここで、図5Cのグラフでは、第１放射ストリップ111と補助アンテナ素子120との間の距離Wが0.0088λに設定され、短絡部130の高さh1が0.0438λに設定されている。図5Cに示されているように、補助アンテナ素子120の長さh2が大きいほどＳパラメータS11は低い。特に、補助アンテナ素子120の長さh2が0.0438λ〜0.0876λの範囲に収まっている場合、ＳパラメータS11が−20dB以下に抑えられている。好ましくは、この範囲内で補助アンテナ素子120の長さh2が決定される。さらに好ましくは、補助アンテナ素子120の長さh2が図5Cに示されている範囲R3に収まるように設定され、特にＳパラメータS11が最も低いときでの値0.0876λに設定される。
【００２６】
尚、第１放射ストリップ111と補助アンテナ素子120との間の距離WはＳパラメータS11の目標レベルに合わせて、図5B、5Cで想定された値以外（好ましくは0.0044λ〜0.0175λの範囲内での他の値）に設定されても良い、さらに、短絡部130の高さh1と補助アンテナ素子120の長さh2との各々も他の値に設定可能である。
【００２７】
図6は、モノポールアンテナ100と図1Bに示されている従来のアンテナとで、動作周波数とＳパラメータとの間の関係を比較したグラフである。図6では、モノポールアンテナ100に関するグラフが実線で示され、従来のアンテナに関するグラフが破線で示されている。図6に示されているように、モノポールアンテナ100と従来のアンテナとではいずれも、動作周波数がほぼ同一の値5.25MHzであるときにＳパラメータS11が最も低い。しかし、モノポールアンテナ100のＳパラメータS11の下限は従来のアンテナのそれよりかなり低いことが分かる。さらに、ＳパラメータS11が、携帯用端末機に装着されたアンテナに対して要求される下限−10dB以下に抑えられる動作周波数の範囲が、従来のアンテナでは900MHzであるのに対し、モノポールアンテナ100では800MHzである。従って、モノポールアンテナ100は従来のアンテナと同程度の帯域幅を確保できることが分かる。
【００２８】
図7は、モノポールアンテナ100による電磁波の放射パターンを示すグラフである。ここで、放射パターンは、アンテナから輻射される（またはアンテナにより検知される）電磁波の方向による強度変化を意味する。モノポールアンテナ100の放射パターンは、図7に示されているように、Ｅ平面ではほぼ８の字形であり、Ｈ平面ではほぼ円形である。このように、モノポールアンテナ100の幅が従来のアンテナの幅に対して50％程度であるにも関わらず、モノポールアンテナ100の放射パターンは従来のアンテナのそれと同程度に全方向的である。
【００２９】
図8は、モノポールアンテナ100の入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフである。図8に示すように、モノポールアンテナ100では、動作周波数が5.25GHzであるときにそのインピーダンスの実部が給電系統の特性インピーダンスの実部50Ωにマッチングする。このマッチングは、補助アンテナ素子120の長さと短絡部130の位置とによって達成される。
【００３０】
好ましくは、複数個のモノポールアンテナ100がＭＩＭＯアンテナの構成に次のように利用される。図9は、モノポールアンテナ100の配列により構成されたＭＩＭＯアレー型アンテナの平面図である。図9に示されているように、このＭＩＭＯアレー型アンテナには、４つのモノポールアンテナ100が一列に並べられている。さらに、各モノポールアンテナ100の接地部140が相互に接続され、一体化されている。但し、隣接する二つの接地部140の間にはスリット200が形成されている。スリット200により、それらの二つの接地部140が分割されている。
【００３１】
図9に示されているように、モノポールアンテナ100を用いてＭＩＭＯアレー型アンテナを構成する場合、ＭＩＭＯアレー型アンテナ全体のサイズに比べて各モノポールアンテナ100のサイズが十分に小さい。従って、モノポールアンテナ100の間隔を十分に広く確保したまま、小型の携帯用端末機の一面に上記のＭＩＭＯアレー型アンテナを設置できる。例えば、図9に示されたＭＩＭＯアレー型アンテナでは、全体の幅を100mm以下に設定可能である。従って、そのＭＩＭＯアレー型アンテナを、ＰＤＡなどの小型の携帯用端末機に搭載することは十分可能である。さらに、モノポールアンテナ100の間隔が十分広く確保されているので、モノポールアンテナ100間の干渉を低減できる。従って、放射パターンの歪曲が防止されるので、上記のＭＩＭＯアレー型アンテナは信頼性が高い。
【００３２】
本発明の上記の実施形態によるモノポールアンテナは２次元構造である。その他に、モノポールアンテナが３次元的に構成されても良い。図10は、本発明の別の実施形態による、３次元的に構成されたモノポールアンテナの斜視図である。図10に示されているように、この３次元モノポールアンテナは前述のモノポールアンテナ100と同様に、モノポールアンテナ素子210、補助アンテナ素子220、短絡部230、及び接地部240を有する。さらに、モノポールアンテナ素子210が３つの放射ストリップ211、212、213の組み合わせで構成され、その全体が２回直角に折れ曲がっている。しかし、この３次元モノポールアンテナは前述のモノポールアンテナ100とは異なり、モノポールアンテナ素子210の第２放射ストリップ212と第３放射ストリップ213とが、接地部240を含むＰＣＢの表面から分離されている。具体的には、第２放射ストリップ212が第１放射ストリップ211の長手方向に対して垂直に、かつ接地部240の表面から外向きに（すなわち、接地部240の表面の法線方向に）突出している。さらに、第３放射ストリップ213が第２放射ストリップ212の端部から第１放射ストリップ211に対して平行に延びている。こうして、第２放射ストリップ212と第３放射ストリップ213とによってモノポールアンテナが３次元構造を有する。図10ではその上、二つの接地部240がモノポールアンテナ素子210の第１放射ストリップ211の両側に配置されている。ここで、各接地部240は第１放射ストリップ211から所定の幅だけ離れている。モノポールアンテナ素子210に対する給電はＣＰＷ給電方式によって行われる。尚、前述の実施形態と同じく、接地板240をプリント基板と一体的に形成しても良い。
【００３３】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に基づいて定められるべきである。実際、当業者であれば、特許請求の範囲において請求される本発明の要旨から外れることなく、多様な変形を実施可能であろう。従って、それらの変形は当然に、本発明の技術的範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１Ａ】従来の３次元的な逆Ｆアンテナの斜視図
【図１Ｂ】従来の２次元的な逆Ｆアンテナの平面図
【図２】特許文献１に開示された逆Ｆアンテナの斜視図
【図３】特許文献２に開示されたアンテナの斜視図
【図４】本発明の実施形態によるモノポールアンテナの平面図
【図５Ａ】図4に示されているモノポールアンテナについて、モノポールアンテナ素子と補助アンテナ素子との間の距離WによるＳパラメータS11の変化を示すグラフ
【図５Ｂ】図4に示されているモノポールアンテナについて、短絡部と接地部との間の距離h1によるＳパラメータS11の変化を示すグラフ
【図５Ｃ】図4に示されているモノポールアンテナについて、補助アンテナ素子の長さh2によるＳパラメータS11の変化を示すグラフ
【図６】図4に示されているモノポールアンテナと従来のアンテナとの各々について、動作周波数とＳパラメータS11との間の関係を示すグラフ
【図７】図4に示されているモノポールアンテナによる電磁波の放射パターンを示すグラフ
【図８】図4に示されているモノポールアンテナの入力インピーダンスの周波数特性を示すグラフ
【図９】図4に示されているモノポールアンテナの配列により構成されたＭＩＭＯアレー型アンテナの平面図
【図１０】本発明の他の実施形態による、３次元的に構成されたモノポールアンテナの斜視図
【符号の説明】
【００３５】
100  モノポールアンテナ
110  モノポールアンテナ素子
111  第１放射ストリップ
112  第２放射ストリップ
113  第３放射ストリップ
120  補助アンテナ素子
130  短絡部
140  接地部
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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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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