(57)【要約】【課題】接地導体板のサイズが小さい携帯端末に対しても容易に実装が可能であって、アンテナ素子間における電磁結合を低減し得るアンテナ装置を提供する。【解決手段】本発明に係るアンテナ装置１０は、接地導体板１１と、接地導体板１１に設けられた複数のアンテナ素子１２，１３と、接地導体板１１におけるアンテナ素子１２，１３間の部位を部分的に切り欠いて設けられたメインスリット１４と、メインスリット１４の縁部から起立して設けられた電磁結合抑制導体板１５，１６と、を備えるものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地導体板と、
前記接地導体板に設けられた複数のアンテナ素子と、
前記接地導体板における前記アンテナ素子間の部位を部分的に切り欠いて設けられたメインスリットと、
前記メインスリットの縁部から起立して設けられた電磁結合抑制導体板と、
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記電磁結合抑制導体板を部分的に切り欠いて設けられたサブスリットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記電磁結合抑制導体板が、前記接地導体板に対して電気的に導通していることを特徴とする請求項１又は２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記電磁結合抑制導体板が、前記接地導体板と同じ材料で構成されていることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記電磁結合抑制導体板が、前記接地導体板に対して直角に起立して設けられたことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として移動体通信用に最適なアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信容量を増大させて高速通信を実現するために、複数のチャンネルの無線信号を空間分割多重により同時に送受信するＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉ−Ｉｎｐｕｔ  Ｍｕｌｔｉ−Ｏｕｔｐｕｔ）技術を採用したアンテナ装置が登場している。このようなＭＩＭＯ技術においては、アンテナ素子間の相関関係が低ければ低いほど、いわゆるダイバーシチ効果を発揮する。
【０００３】
一方で、携帯電話機等の携帯無線通信装置の小型化、薄型化が急速に進んでいる。そのため、アンテナ素子間の間隔が狭い状況においても、干渉することなくダイバーシチ効果を十分に得られるようなアンテナ素子間において電磁結合を抑制する技術が必要となる。
【０００４】
そこで、従来のアンテナ装置として、導電性基板上と、前記導電性基板上に配置された第1のアンテナ素子と第２のアンテナ素子と、前記アンテナ素子の持つ共振周波数に対応する波長の１／４の長さを有した切り欠き部を有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１のアンテナ装置では、切り欠き部によりアンテナ素子間における電磁結合が低減されるものとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１５３９７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の従来のアンテナ装置は、アンテナ素子間における電磁結合を抑制するためにアンテナの共振周波数に対応する波長の１／４もの長さを有する切り欠き部が必要となる。従って、８００ＭＨｚ帯や２ＧＨｚ帯などを使用する携帯電話機等の携帯無線通信装置において、接地導体板への切り欠き部の実装が難しいという問題がある。
【０００７】
本発明は、前述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、接地導体板のサイズが小さい携帯端末に対しても容易に実装が可能であって、アンテナ素子間における電磁結合を低減し得るアンテナ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアンテナ装置は、接地導体板と、前記接地導体板に設けられた複数のアンテナ素子と、前記接地導体板における前記アンテナ素子間の部位を部分的に切り欠いて設けられたメインスリットと、前記メインスリットの縁部から起立して設けられた電磁結合抑制導体板と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るアンテナ装置によれば、アンテナ素子間における電磁結合を低減することができるとともに、接地導体板のサイズが小さい携帯端末に対しても容易に実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係るアンテナ装置を示す図であって、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略斜視図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置を示す図であって、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略斜視図、（ｃ）は概略側面図である。
【図３】アンテナ装置の各種構成を示す概略斜視図である。
【図４】アンテナ装置の構成の違いによる相関係数の違いを示すグラフである。
【図５】本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置の変形例を示す概略斜視図である。
【図６】アンテナ装置の構成の違いによる相関係数の違いを示すグラフである。
【図７】本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置の他の変形例を示す概略斜視図である。
【図８】本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置の他の変形例を示す概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第一実施形態）
以下、本発明の第一実施形態に係るアンテナ装置について図面を参照して説明する。
なお、本発明は以下の例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更可能である。
【００１２】
図１に示すように、第一実施形態に係るアンテナ装置１０は、接地導体板１１と、接地導体板１１に設けられた線状の２本のアンテナ素子１２，１３とを備える。
更にアンテナ装置１０は、アンテナ素子１２，１３間に設けられたメインスリット１４と、メインスリット１４の縁に接地導体板１１に対して直角に起立して設けられた一対の電磁結合抑制導体板１５，１６とを備える。
【００１３】
一対の電磁結合抑制導体板１５，１６は、接地導体板１１から図１中のＸ方向に突出している。また、接地導体板１１および電磁結合抑制導体板１５，１６は、電気的に導通されており、互いに同じ材料で構成されている。
尚、アンテナ素子１２およびアンテナ素子１３の形状については、図示する線状に限定されるものではなく、長方形や多角形や逆Ｆ形状などであってもよい。また、アンテナ素子１２，１３の本数は２本に限定されず、任意の複数本にすることができる。
【００１４】
アンテナ装置１０は、メインスリット１４および電磁結合抑制導体板１５，１６が、接地導体板１１中に流れる電流によって発生するアンテナ素子間電磁結合電流（不図示）を、接地導体板１１面と垂直方向に分散させることでアンテナ間相関係数を低減する。
【００１５】
（第二実施形態）
図２に示すように、第二実施形態に係るアンテナ装置２０は、一対の電磁結合抑制導体板１５および電磁結合抑制導体板１６に、サブスリット１７およびサブスリット１８を備える。尚、それ以外の構成については第一実施形態のアンテナ装置１０と同じであるため、図２では図１と同じ符号を付し、ここでは説明を省略する。
【００１６】
サブスリット１７およびサブスリット１８の数は本実施形態に限定されず、数が増えれば増えるほど、より強い電磁結合抑制効果をもたらすことができる。
【００１７】
ここで、一般的に、アンテナ素子１２，１３間の相関関係を表す相関係数ρは、複数アンテナで受信された電波が、互いにどれだけ影響し合っているかのファクターであり、受信するアンテナの指向性により、以下の式（１）で求めることができる。
【００１８】
【数１】
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・・・式（１）
【００１９】
式（１）において、ρは相関係数であり、θ，φは極座標の座標角であり、Ｅθｉ，Ｅφｉ（ｉ＝１，２）は、それぞれアンテナのθ成分の複素電界、及びφ成分の複素電界を表す。
【００２０】
図２（ａ）に示すように、式（１）に基づき、長さ寸法Ｌ１を４０ｍｍとし、長さ寸法Ｌ２を８０ｍｍとし、長さ寸法Ｌ３を２０ｍｍとし、長さ寸法Ｌ４を１０ｍｍとし、長さ寸法Ｌ５を９ｍｍとし、長さ寸法Ｌ６を９ｍｍとした。
また、長さ寸法Ｌ７を１５ｍｍとし、長さ寸法Ｌ８を１５ｍｍとし、長さ寸法Ｌ９を２ｍｍとし、長さ寸法Ｌ１０を１０ｍｍとした場合、アンテナ共振周波数２．０ＧＨｚにおいて、相関係数ρ＝０．３２となる。
【００２１】
次に、アンテナ装置の構成の違いがアンテナ間の相関係数に及ぼす影響について説明する。
まず、図４（ａ）は、図３（ａ）に示すように、接地導体板１０１にアンテナ素子１０２が２本配置されたアンテナ装置１００の相関係数ρを示している。
また、図４（ｂ）は、図３（ｂ）に示すように、接地導体板１０１にメインスリット２０３のみが設けられたアンテナ装置２００の相関係数ρを示している。
また、図４（ｃ）は、図３（ｃ）に示すように、本発明の第一実施形態に係るアンテナ装置１０、すなわちメインスリット１４の縁部に起立して一対の電磁結合抑制導体板１５，１６が設けられたアンテナ装置１０の相関係数ρを示している。
また、図４（ｄ）は、図３（ｄ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０、すなわち一対の電磁結合抑制導体板１５および電磁結合抑制導体板１６にサブスリット１７およびサブスリット１８が設けられたアンテナ装置２０の相関係数ρを示している。
【００２２】
図４により明らかなように、相関係数は、（ｂ）に示す接地導体板２０１にメインスリット２０３のみを設けた従来のアンテナ装置２００に比べて、（ｃ）に示す本発明の第一実施形態に係るアンテナ装置１０の構成の方が低減されていることがわかる。
また、（ｄ）に示す本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０は、一対の電磁結合抑制導体板１５および電磁結合抑制導体板１６により、（ｃ）に比べて、相関係数がより一層低減されていることが分かる。
【００２３】
アンテナ装置１０の構成によれば、メインスリット１４の長さが短くても、一対の電磁結合抑制導体板１５および電磁結合抑制導体板１６が設けられることにより、アンテナ素子１２，１３間の相関係数を低減することができる。
【００２４】
図５（ａ）は、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０を示している。
図５（ｂ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の変形例は、一方の電磁結合抑制導体板１５に２個のサブスリット１９を備え、他方の電磁結合抑制導体板１６に２個のサブスリット１９を備える。
【００２５】
図５（ｃ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例は、一方の電磁結合抑制導体板１５に３個のサブスリット２１を備え、他方の電磁結合抑制導体板１６に３個のサブスリット２１を備える。
【００２６】
図５（ｄ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例は、一方の電磁結合抑制導体板１５に４個のサブスリット２２を備え、他方の電磁結合抑制導体板１６に４個のサブスリット２２を備える。
【００２７】
次に、図５に示した各変形例について、相関係数に及ぼす影響について説明する。
図６に示すように、（ｄ）はアンテナ装置１０の具体構造の状態を表し、（ｅ）は図７に示したアンテナ装置１０の変形例の状態を表す。
【００２８】
まず、図６（ａ）は、図５（ａ）に示す本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の相関係数ρを示している。
また、図６（ｂ）は、図５（ｂ）に示したアンテナ装置２０の変形例の相関係数ρを示している。
また、図６（ｃ）は、図５（ｃ）に示したアンテナ装置２０の変形例の相関係数ρを示している。
また、図６（ｄ）は、図５（ｄ）に示したアンテナ装置２０の変形例の相関係数ρを示している。
【００２９】
図６により明らかなように、（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｃ）の順にサブスリットの数が増加するに従って、相関係数ρが十分に低減されることが分かる。
【００３０】
図７（ａ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例は、メインスリット１４の縁に起立して設けられた一方の電磁結合抑制導体板１５にサブスリットが形成されておらず、他方の電磁結合抑制導体板１６にのみ単一のサブスリット２３が形成される。このように、本変形例では、一方の電磁結合抑制導体板１５と他方の電磁結合抑制導体板１６とでサブスリット２３の数が異なっている。
【００３１】
図７（ｂ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例では、メインスリット１４の縁に起立して設けられた一方の電磁結合抑制導体板１５に、単一のサブスリット２４が形成されている。一方、メインスリット１４の縁に起立して設けられた他方の電磁結合抑制導電版１６には、２個のサブスリット２５が形成されている。このように本変形例でも、一方の電磁結合抑制導体板１５と他方の電磁結合抑制導体板１６とでサブスリット２４，２５の数が異なっている。また、サブスリット２４とサブスリット２５とは左右非対称に配置されている。
【００３２】
図７（ｃ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例では、メインスリット１４の縁から接地導体板１１の表面側に起立して設けられた一方の電磁結合抑制導体板１５と他方の電磁結合抑制導体板１６には、２個のサブスリット２６がそれぞれ形成されている。
一方、メインスリット１４の縁から接地導体板１１の裏面側に起立して設けられた一方の電磁結合抑制導体板２７と他方の電磁結合抑制導体板２８には、単一のサブスリット２９がそれぞれ形成されている。
そして、サブスリット２６とサブスリット２９とは表裏において非対称に配置されている。
【００３３】
図７（ｄ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例では、接地導体板１１のアンテナ素子１２，１３間に、２個のメインスリット３０およびメインスリット３１が形成されている。
そして、一方のメインスリット３０の左右両縁には、単一のサブスリット３２を有する一対の電磁結合抑制導体板３３がそれぞれ設けられている。
また、他方のメインスリット３１の左右両縁にも、単一のサブスリット３４を有する一対の電磁結合抑制導体板３５がそれぞれ設けられている。
【００３４】
図７（ｅ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例では、接地導体板１１のアンテナ素子１２，１３の中心からオフセットされた部位に、メインスリット３６が形成されている。
そして、このメインスリット３６の左右両縁には、単一のサブスリット３７を有する一対の電磁結合抑制導体板３８がそれぞれ設けられている。
【００３５】
図８（ａ）に示すように、本発明の第二実施形態に係るアンテナ装置２０の他の変形例は、アンテナ素子１２，１３間に設けられたメインスリット３９の左右両縁に、接地導体板１１に対して直角よりも小さい角度をなして起立して設けられた一対の電磁結合抑制導体板４０，４１を備える。
一方の電磁結合抑制導体板４０には、単一のサブスリット４２が形成されており、他方の電磁結合抑制導体板４１にも、単一のサブスリット４３が形成されている。
【００３６】
ここで、図８（ｂ）は、一対の電磁結合抑制導体板４０，４１が、接地導体板１１に対して直角よりも小さい角度をなすように、メインスリット３９の縁から起立して設けられる場合を示している。
【００３７】
また、図８（ｃ）は、一対の電磁結合抑制導体板４０，４１が、接地導体板１１に対して図８（ｂ）よりも大きく直角よりも小さい角度をなすように、メインスリット３９の縁から起立して設けられる場合を示している。
【００３８】
また、図８（ｄ）は、一対の電磁結合抑制導体板４０，４１が、接地導体板１１に対して略直角をなすように、メインスリット３９の縁から起立して設けられる場合を示している。
【００３９】
以上説明したように、本発明の実施形態に係るアンテナ装置によれば、メインスリットをアンテナの共振周波数の１／４よりも短く設計できるために、従来のものと比べて、接地導体板のサイズが小さい携帯端末に対しても容易に実装することができる。
【００４０】
また、本発明に係るアンテナ装置によれば、電磁結合抑制導体板にサブスリットが設けられることにより、アンテナ素子間の相関係数を効果的に低減することができる。
【００４１】
そして、本発明に係るアンテナ装置によれば、メインスリットおよび電磁結合抑制導体板が接地導体板中に流れる電流によって発生するアンテナ素子間電磁結合電流を、接地導体板面と垂直方向に分散させることにより、アンテナ素子間の相関係数を効果的に低減することができる。
【００４２】
さらに、本発明に係るアンテナ装置によれば、接地導体板および電磁結合抑制導体板が、電気的に導通しており、互いに同じ材料で構成されるために、簡単に製造することができる。
【００４３】
さらにまた、本発明に係るアンテナ装置によれば、メインスリットの長さが短くても、電磁結合抑制導体板を設けることにより、アンテナ素子間の相関係数を効果的に低減することができる。
【００４４】
加えて、本発明に係るアンテナ装置によれば、電磁結合抑制導体板に設けるサブスリットの数を増やすことにより、アンテナ素子間の相関係数を効果的に低減することができる。
【００４５】
なお、本発明のアンテナ装置は、前述した一実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形や改良等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
以上述べたように、本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ素子間における電磁結合を低減できるものである。
そして、本発明のアンテナ装置によれば、例えばＭＩＭＯ通信を行うための無線通信装置に搭載することができる。
従って、本発明のアンテナ装置によれば、例えば携帯電話機として実装することができ、あるいは無線ＬＡＮ用の装置として実装でき、あるいはフェムトセル用の装置として実装することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１０  アンテナ装置
１１  接地導体板
１２  アンテナ素子
１３  アンテナ素子
１４  メインスリット
１５  電磁結合抑制導体板
１６  電磁結合抑制導体板
１７  サブスリット
１８  サブスリット
１９  サブスリット
２０  アンテナ装置
２１  サブスリット
２２  サブスリット
２３  サブスリット
２４  サブスリット
２５  サブスリット
２６  サブスリット
２７  電磁結合抑制導体板
２８  電磁結合抑制導体板
２９  サブスリット
３０  メインスリット
３１  メインスリット
３２  サブスリット
３３  電磁結合抑制導体板
３４  サブスリット
３５  電磁結合抑制導体板
３６  メインスリット
３７  サブスリット
３８  電磁結合抑制導体板
３９  メインスリット
４０  電磁結合抑制導体板
４１  電磁結合抑制導体板
４２  サブスリット
４３  サブスリット
【図１】
2012244326.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
2012244326.tif 000007
【図５】
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【図６】
2012244326.tif 000009
【図７】
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【図８】
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