(57)【要約】複合アンテナ装置は地板と不平衡型アンテナと平衡型アンテナとを備える。不平衡型アンテナは、地板に結合する第１の給電点と、第１の給電点に接続された第１端と第２端とを有する第１の放射導体と、第１の放射導体の第２端と接続された装荷導体とを有する。平衡型アンテナは、第２の給電点と、第２の給電点に接続された第２の放射導体と、第２の給電点に接続された第３の放射導体とを有する。装荷導体は、第１の給電点を通り地板に直角な直線について対称な形状を有する。第２の放射導体と第３の放射導体とはその直線について互いに対称な位置に配置され、その直線について互いに対称な形状を有する。この複合アンテナ装置は、不平衡型アンテナと平衡型アンテナとの間のアイソレーションを大きくできるので小型化できる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な直線について対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記直線について互いに対称な位置に配置され、前記直線について互いに対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項２】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な直線について電気的に対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記直線について互いに電気的に対称な位置に配置され、前記直線について互いに電気的に対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項３】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な平面について対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記平面について互いに対称な位置に配置され、前記平面について互いに対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項４】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な平面について電気的に対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記平面について互いに電気的に対称な位置に配置され、前記平面について互いに電気的に対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項５】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された接続点を有する装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記不平衡型アンテナの前記装苛導体は、前記装苛導体の前記第１端と前記接続点との間の第１の部分と、前記装苛導体の前記第２端と前記接続点との間の第２の部分とを有し、
前記装荷導体の前記第１の部分のインピーダンスＺ１１と、前記装荷導体の第１の部分に対する前記第２の放射導体の相互インピーダンスＺ１２と、前記第２の放射導体に対する前記装荷導体の前記第１の部分の相互インピーダンスＺ２１と、前記第２の放射導体のインピーダンスＺ２２と、前記装荷導体の前記第２の部分のインピーダンスＺ３３と、前記装荷導体の前記第２の部分に対する前記第３の放射導体の相互インピーダンスＺ３４と、前記第３の放射導体に対する前記装荷導体の前記第２の部分の相互インピーダンスＺ４３と、前記第３の放射導体のインピーダンスＺ４４とは、
2006011659.tif 000004
の関係を満たす複合アンテナ装置。
【請求項６】
前記装荷導体の前記第１の部分に対する前記第３の放射導体の相互インピーダンスＺ１４と、前記第３の放射導体に対する前記装荷導体の前記第１の部分の相互インピーダンスＺ４１と、前記第２の放射導体に対する前記装荷導体の前記第２の部分の相互インピーダンスＺ２３と、前記装荷導体の第２の部分に対する前記第２の放射導体の相互インピーダンスＺ３２とは、
2006011659.tif 000005
の関係を満たす、請求項５に記載の複合アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、各種無線通信機器に用いられる、複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置に関する。
【背景技術】  特開２００３−２９８３４０号公報に開示されている複数にアンテナを有するダイバシティアンテナ等の複合アンテナ装置では、一般的にアンテナ間のアイソレーションを大きくする必要がある。アンテナ間のアイソレーションを大きくするためにアンテナの間隔は大きく設定される。
近年の携帯電話などの移動体通信機器は小型化が望まれている。このような通信機器に用いられる複合アンテナ装置においては複合アンテナ装置でのアンテナの間隔を大きくすることは困難であり、アンテナ間のアイソレーションを大きくできない。
【発明の開示】
複合アンテナ装置は地板と不平衡型アンテナと平衡型アンテナとを備える。不平衡型アンテナは、地板に結合する第１の給電点と、第１の給電点に接続された第１端と第２端とを有する第１の放射導体と、第１の放射導体の第２端と接続された装荷導体とを有する。平衡型アンテナは、第２の給電点と、第２の給電点に接続された第２の放射導体と、第２の給電点に接続された第３の放射導体とを有する。装荷導体は、第１の給電点を通り地板に直角な直線について対称な形状を有する。第２の放射導体と第３の放射導体とはその直線について互いに対称な位置に配置され、その直線について互いに対称な形状を有する。
この複合アンテナ装置は、不平衡型アンテナと平衡型アンテナとの間のアイソレーションを大きくできるので小型化できる。
【図面の簡単な説明】  図１は本発明の実施の形態１における複合アンテナ装置の模式斜視図である。
図２は実施の形態１における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す模式斜視図である。
図３は実施の形態１における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す模式斜視図である。
図４は本発明の実施の形態２における複合アンテナ装置の側面図である。
図５は実施の形態２における複合アンテナ装置の回路図である。
図６は実施の形態２における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す回路図である。
図７は実施の形態２における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す回路図である。
図８は実施の形態２における複合アンテナ装置の別の回路図である。
図９は本発明の実施の形態３における複合アンテナ装置の側面図である。
図１０は本発明の実施の形態３における複合アンテナ装置の上面図である。
参照番号の一覧
１      給電点（第１の給電点）
２      地板
３      放射導体（第１の放射導体）
４      装荷導体
５      不平衡型アンテナ
６      給電点（第２の給電点）
７      放射導体（第２の放射導体）
８      放射導体（第３の放射導体）
９      平衡型アンテナ
【発明を実施するための最良の形態】  （実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における複合アンテナ装置１０１の模式斜視図である。複合アンテナ装置１０１は不平衡アンテナ５と平衡アンテナ９よりなる。棒状の放射導体３の端部３Ａが給電点１に接続され、給電点１を介して地板２に結合する。給電点１は地板２に結合する。放射導体３の端部３Ａの反対側の端部３Ｂは棒状の装荷導体４での接続点４Ａに接続されている。放射導体３と装苛導体４とは不平衡型アンテナ５を形成する。棒状の放射導体７、８のそれぞれの端部７Ａ、８Ａは給電点６に接続され、平衡型アンテナ９を形成している。装苛導体４は端部４Ｂとその反対側の端４Ｃとを有する。
不平衡型アンテナ５の装荷導体４は給電点１を通り地板２に直角な直線１０について対称な形状を有する。平衡型アンテナ９の放射導体７と放射導体８とは直線１０について互いに対称な位置に配置され、直線１０について互いに対称な形状を有する。
複合アンテナ装置１０１の動作を以下に説明する。
図２は複合アンテナ装置１０１の不平衡型アンテナ５の使用時の模式斜視図である。給電点１から放射導体３を介して装荷導体４に流れる電流は、放射導体３と接続された接続点４Ａから端部４Ｂ、４Ｃに向かう方向１１に流れる。装荷導体４に流れる電流によって平衡型アンテナ９の放射導体７，８に励起される電流は、放射導体７，８のそれぞれの端部７Ｂ、８Ｂから給電点６に向かう方向１２に流れる。放射導体７、８が直線１０に対して互いに対称なので、給電点６における放射導体７，８の電位差が常に０となる。よって、不平衡型アンテナ５を使用している際に、不平衡型アンテナ５の平衡型アンテナ９への干渉は見かけ上無い、つまり不平衡型アンテナ５の使用時において、不平衡型アンテナ５平衡型アンテナ９に対するアイソレーションを大きくできる。
図３は複合アンテナ装置１０１の平衡型アンテナ９の使用時の状態を示す模式斜視図である。平衡型アンテナ９の使用時には、電流は、放射導体７の端部７Ｂから端部７Ａ、給電点６、放射導体８の端部８Ａを介して放射導体８の端部８Ｂに向かう方向１３に流れる。放射導体７、８を流れる電流によって不平衡型アンテナ５の装荷導体４に励起される電流は、装荷導体４の端部４Ｂから端部４Ｃに向かう方向１４に流れ、すなわち平衡型アンテナ９を流れる電流と逆向きに流れる。装荷導体４は直線１０に対して対称な形状を有するので、装荷導体４の放射導体３と接続された接続点４Ａでの電圧は常に０となる。したがって、平衡型アンテナ９を使用する際に平衡型アンテナ９の不平衡型アンテナ５への干渉が見かけ上無い、つまり平衡型アンテナ９の使用時における平衡型アンテナ９の不平衡型アンテナ５に対するアイソレーションを大きくできる。
上記のように、複合アンテナ装置１０１では、アンテナ５、９間の相互干渉による給電点１，６の電位変化が抑制される。したがって、アンテナ５、９間のアイソレーションを大きくでき、複合アンテナ装置１０１は小型化できる。
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における複合アンテナ装置１０２の側面図である。図４において、図１に示す実施の形態１と同じ部分には同じ参照番号を付し説明を省略する。複合アンテナ装置１０２は、図１に示す複合アンテナ装置１０１の不平衡アンテナ５と平衡アンテナ９の代わりに不平衡アンテナ５Ａと平衡アンテナ９Ａを備える。不平衡アンテナ５Ａは図１に示す装苛導体４の代わりに装苛導体５０４を備える。装苛導体５０４は棒状の導体５０４Ａと、棒状の導体５０４Ｂと、導体５０４Ａと導体５０４Ｂとを接続するインダクタ１５よりなる。平衡型アンテナ９Ａは図１に示す放射導体７の代わりに放射導体５０７を有する。放射導体５０７は棒状の導体５０７Ａと、棒状の導体５０７Ｂと、導体５０７Ａと導体５０７Ｂとを接続するインダクタ１６よりなる。放射導体５０７は放射導体８より短い。装荷導体５０４は接続点５０４Ｄで放射導体３と接続されている。装苛導体５０４Ａの接続点５０４Ｄからインダクタ１５を含む部分１５０２は、装苛導体５０４Ａの接続点５０４Ｄからインダクタ１５を含まない反対側の部分２５０４より短い。
装荷導体５０４は地板２に対して給電点１を通り地板２に直角な直線１０について電気的に対称になるよう、インダクタ１５、１６の値が調整されている。装苛導体５０４は２つの端５０４Ｅ、５０４Ｆを有し、接続点５０４Ｄで放射導体３の端３Ｂに接続されている。装苛導体５０４は接続点５０４Ｄと端５０４Ｅの間の部分１５０４と、接続点５０４Ｄと端５０４Ｆの間の部分２５０４よりなる。
また、インダクタ１６のインダクタンスを調整することにより、放射導体５０７と放射導体８とは直線１０について電気的に対称な位置に配置され、直線１０について互いに電気的に対称な形状を有するよう、インダクタ１５、１６の値が調整されている。
複合アンテナ装置１０２では、幾何学的には対称ではないものの、不平衡アンテナ５Ａと平衡アンテナ９Ａはそれぞれ直線１０について電気的に対称なので、給電点１、６の電圧は実施の形態１による複合アンテナ装置１０１と同様になる。その結果、複合アンテナ装置１０２では、アンテナ５Ａ、９Ａ間の相互干渉による給電点１，６の電位変化が抑制される。したがって、アンテナ５Ａ、９Ａ間のアイソレーションを大きくでき、複合アンテナ装置１０２は小型化できる。
図５は複合アンテナ装置１０２の回路図である。図５に基づき、装荷導体５０４の部分１５０４と放射導体７Ａとの間のインピーダンスの関係と、装荷導体５０４の部分２５０４と放射導体８との間のインピーダンスの関係とを考慮する。Ｚ１１は装荷導体５０４の部分１５０２のインピーダンスである。Ｚ１２は、部分１５０２に対する放射導体７の相互インピーダンスである。Ｚ２１は、放射導体７に対する装荷導体５０４の部分１５０２の相互インピーダンスである。Ｚ２２は、放射導体７のインピーダンスである。Ｚ３３は装荷導体５０４の部分２５０４のインピーダンスである。Ｚ３４は、装荷導体５０４の部分２５０２に対する放射導体８の相互インピーダンスである。Ｚ３４は、放射導体８に対する装荷導体５０４の部分２５０４の相互インピーダンスである。Ｚ４４は放射導体８のインピーダンスである。ここで、インピーダンス行列ＺＡ、ＺＢを以下のように定義する。
2006011659.tif 000002
そしてインピーダンス行列ＺＡ、ＺＢはＺＡ＝ＺＢの関係を満たしている。
図６は複合アンテナ装置１０２の平衡型アンテナ５Ａの使用時の状態を示す回路図である。不平衡型アンテナ５Ａに給電点１にて任意の電圧（Ｖ）をかけたとき、電圧Ｖによって放射導体７Ａには電圧（ＶＡ）が励起される。同様に、放射導体８には電圧ＶＢが励起される。ＺＡ＝ＺＢよりＶＡ＝ＶＢとなり、放射導体７Ａと放射導体８との間には電圧が励起されない。したがって、平衡型アンテナ９Ａの給電点６には電流が流れず、平衡型アンテナ９Ａは不平衡型アンテナ５Ａに対してアイソレーションを大きくできる。
図７は複合アンテナ装置１０２の平衡型アンテナ９Ａの使用時の状態を示す回路図である。平衡型アンテナ９Ａの給電点６に任意の電圧（Ｖ）をかけたとき、給電点６と放射導体７Ａとの間には電圧（−Ｖ／２）がかかり、給電点６と放射導体８との間には電圧（Ｖ／２）がかかる。電圧（Ｖ／２）、（−Ｖ／２）によって装荷導体５０４の部分１５０４には電圧（ＶＡ）が励起され、部分２５０４には電圧ＶＢが励起される。ＺＡ＝ＺＢであることから−ＶＡ＝ＶＢとなり、装荷導体５０４の部分１５０４と部分２５０４との間の電圧は常に０となる。ことから不平衡型アンテナ５の給電点１には電流が流れずアイソレーションを取ることができる。したがって、不平衡型アンテナ５Ａの給電点１には電流が流れず、不平衡型アンテナ５Ａは平衡型アンテナ９Ａに対してアイソレーションを大きくできる。
図８は複合アンテナ装置１０２の他の回路図である。図８に基づき、装荷導体５０４の部分１５０４と放射導体８との間のインピーダンスの関係と、装荷導体５０４の部分２５０４と放射導体７Ａとの間のインピーダンスの関係とを考慮する。
Ｚ１４は、装荷導体５０４の部分１５０４に対する放射導体８の相互インピーダンスである。Ｚ４１は放射導体８に対する装荷導体５０４の部分１５０４の相互インピーダンスである。Ｚ２３は放射導体７Ａに対する装荷導体５０４の部分２５０４の相互インピーダンスである。Ｚ３２は、装荷導体５０４の部分２５０４に対する放射導体７Ａの相互インピーダンスである。ここで、インピーダンス行列ＺＣ、ＺＤを以下のように定義する。
2006011659.tif 000003
そしてインピーダンス行列ＺＣ、ＺＤはＺＣ＝ＺＤの関係を満たしている。ＺＣ＝ＺＤであることから、装荷導体５０４の部分１５０４と部分２５０４との間の電圧は常に０となる。ことから不平衡型アンテナ５の給電点１には電流が流れずアイソレーションを取ることができる。したがって、不平衡型アンテナ５Ａの給電点１には電流が流れず、不平衡型アンテナ５Ａは平衡型アンテナ９Ａに対してアイソレーションを大きくできる。
また、インピーダンス行列ＺＡ、ＺＢ、ＺＣ、ＺＤがＺＡ＝ＺＢのみならずＺＣ＝ＺＤの関係を満たすことで、装荷導体５０４の部分１５０４と放射導体８との間の相互の励起電圧と、装荷導体５０４の部分２５０４と放射導体７Ａとの間の相互の励起電圧とを０にできる。したがって、アンテナ５Ａ、９Ａ間のアイソレーションをさらに大きくできる。
（実施の形態３）
図９と図１０は本発明の実施の形態３における複合アンテナ装置１０３の側面図と上面図である。図９と図１０において、実施の形態１と同じ部分には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。
複合アンテナ装置１０３では、図１に示す実施の形態１による複合アンテナ装置１０１と異なり、不平衡型アンテナ５の装荷導体４が、給電点１を通り地板２に直角な平面１７について対称である。また、平衡型アンテナ９では、平面１７について放射導体７と放射導体８とが互いに対称な位置に配置され、互いに対称な形状を有する。
複合アンテナ装置１０３では、上記の構造により、給電点１、６の電圧は実施の形態１による複合アンテナ装置１０１と同様になる。その結果、複合アンテナ装置１０３では、アンテナ５、９間の相互干渉による給電点１，６の電位変化が抑制される。したがって、アンテナ５、９間のアイソレーションを大きくでき、複合アンテナ装置１０３は小型化できる。
なお、実施の形態２におけるインピーダンスの関係は、放射導体や装苛導体の形状によらないので複合アンテナ装置１０２のみならず、実施の形態１による複合アンテナ装置１０１や実施の形態３による複合アンテナ装置１０３にも適用できる。
【産業上の利用可能性】  本発明による複数のアンテナを有する複合アンテナ装置は、それらのアンテナ間のアイソレーションを大きくしつつ小型化できる。
【図１】
2006011659.tif 000006
【図２】
2006011659.tif 000007
【図３】
2006011659.tif 000008
【図４】
2006011659.tif 000009
【図５】
2006011659.tif 000010
【図６】
2006011659.tif 000011
【図７】
2006011659.tif 000012
【図８】
2006011659.tif 000013
【図９】
2006011659.tif 000014
【図１０】
2006011659.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成17年12月28日(2005.12.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な直線について対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記直線について互いに対称な位置に配置され、前記直線について互いに対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項２】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な直線について電気的に対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記直線について互いに電気的に対称な位置に配置され、前記直線について互いに電気的に対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項３】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な平面について対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記平面について互いに対称な位置に配置され、前記平面について互いに対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項４】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記装荷導体は、前記第１の給電点を通り前記地板に直角な平面について電気的に対称な形状を有し、
前記第２の放射導体と第３の放射導体とは前記平面について互いに電気的に対称な位置に配置され、前記平面について互いに電気的に対称な形状を有する複合アンテナ装置。
【請求項５】
地板と、
前記地板に結合する第１の給電点と、
前記第１の給電点に接続された第１端と、第２端とを有する第１の放射導体と、
前記第１の放射導体の前記第２端と接続された接続点を有する装荷導体と、
を有する不平衡型アンテナと、
第２の給電点と、
前記第２の給電点に接続された第２の放射導体と、
前記第２の給電点に接続された第３の放射導体と、
を有する平衡型アンテナと、
を備え、
前記不平衡型アンテナの前記装苛導体は、前記装苛導体の前記第１端と前記接続点との間の第１の部分と、前記装苛導体の前記第２端と前記接続点との間の第２の部分とを有し、
前記装荷導体の前記第１の部分のインピーダンスＺ１１と、前記装荷導体の第１の部分に対する前記第２の放射導体の相互インピーダンスＺ１２と、前記第２の放射導体に対する前記装荷導体の前記第１の部分の相互インピーダンスＺ２１と、前記第２の放射導体のインピーダンスＺ２２と、前記装荷導体の前記第２の部分のインピーダンスＺ３３と、前記装荷導体の前記第２の部分に対する前記第３の放射導体の相互インピーダンスＺ３４と、前記第３の放射導体に対する前記装荷導体の前記第２の部分の相互インピーダンスＺ４３と、前記第３の放射導体のインピーダンスＺ４４とは、
2006011659.tif 000016
の関係を満たす複合アンテナ装置。
【請求項６】
前記装荷導体の前記第１の部分に対する前記第３の放射導体の相互インピーダンスＺ１４と、前記第３の放射導体に対する前記装荷導体の前記第１の部分の相互インピーダンスＺ４１と、前記第２の放射導体に対する前記装荷導体の前記第２の部分の相互インピーダンスＺ２３と、前記装荷導体の第２の部分に対する前記第２の放射導体の相互インピーダンスＺ３２とは、
2006011659.tif 000017
の関係を満たす、請求項５に記載の複合アンテナ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】明細書
【発明の名称】複合アンテナ装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種無線通信機器に用いられる、複数のアンテナを備えた複合アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００３−２９８３４０号公報に開示されている複数にアンテナを有するダイバシティアンテナ等の複合アンテナ装置では、一般的にアンテナ間のアイソレーションを大きくする必要がある。アンテナ間のアイソレーションを大きくするためにアンテナの間隔は大きく設定される。
【０００３】
近年の携帯電話などの移動体通信機器は小型化が望まれている。このような通信機器に用いられる複合アンテナ装置においては複合アンテナ装置でのアンテナの間隔を大きくすることは困難であり、アンテナ間のアイソレーションを大きくできない。
【発明の開示】
【０００４】
複合アンテナ装置は地板と不平衡型アンテナと平衡型アンテナとを備える。不平衡型アンテナは、地板に結合する第１の給電点と、第１の給電点に接続された第１端と第２端とを有する第１の放射導体と、第１の放射導体の第２端と接続された装荷導体とを有する。平衡型アンテナは、第２の給電点と、第２の給電点に接続された第２の放射導体と、第２の給電点に接続された第３の放射導体とを有する。装荷導体は、第１の給電点を通り地板に直角な直線について対称な形状を有する。第２の放射導体と第３の放射導体とはその直線について互いに対称な位置に配置され、その直線について互いに対称な形状を有する。
【０００５】
この複合アンテナ装置は、不平衡型アンテナと平衡型アンテナとの間のアイソレーションを大きくできるので小型化できる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明による複数のアンテナを有する複合アンテナ装置は、それらのアンテナ間のアイソレーションを大きくしつつ小型化できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における複合アンテナ装置１０１の模式斜視図である。複合アンテナ装置１０１は不平衡アンテナ５と平衡アンテナ９よりなる。棒状の放射導体３の端部３Ａが給電点１に接続され、給電点１を介して地板２に結合する。給電点１は地板２に結合する。放射導体３の端部３Ａの反対側の端部３Ｂは棒状の装荷導体４での接続点４Ａに接続されている。放射導体３と装苛導体４とは不平衡型アンテナ５を形成する。棒状の放射導体７、８のそれぞれの端部７Ａ、８Ａは給電点６に接続され、平衡型アンテナ９を形成している。装苛導体４は端部４Ｂとその反対側の端４Ｃとを有する。
【０００８】
不平衡型アンテナ５の装荷導体４は給電点１を通り地板２に直角な直線１０について対称な形状を有する。平衡型アンテナ９の放射導体７と放射導体８とは直線１０について互いに対称な位置に配置され、直線１０について互いに対称な形状を有する。
【０００９】
複合アンテナ装置１０１の動作を以下に説明する。
【００１０】
図２は複合アンテナ装置１０１の不平衡型アンテナ５の使用時の模式斜視図である。給電点１から放射導体３を介して装荷導体４に流れる電流は、放射導体３と接続された接続点４Ａから端部４Ｂ、４Ｃに向かう方向１１に流れる。装荷導体４に流れる電流によって平衡型アンテナ９の放射導体７，８に励起される電流は、放射導体７，８のそれぞれの端部７Ｂ、８Ｂから給電点６に向かう方向１２に流れる。放射導体７、８が直線１０に対して互いに対称なので、給電点６における放射導体７，８の電位差が常に０となる。よって、不平衡型アンテナ５を使用している際に、不平衡型アンテナ５の平衡型アンテナ９への干渉は見かけ上無い、つまり不平衡型アンテナ５の使用時において、不平衡型アンテナ５平衡型アンテナ９に対するアイソレーションを大きくできる。
【００１１】
図３は複合アンテナ装置１０１の平衡型アンテナ９の使用時の状態を示す模式斜視図である。平衡型アンテナ９の使用時には、電流は、放射導体７の端部７Ｂから端部７Ａ、給電点６、放射導体８の端部８Ａを介して放射導体８の端部８Ｂに向かう方向１３に流れる。放射導体７、８を流れる電流によって不平衡型アンテナ５の装荷導体４に励起される電流は、装荷導体４の端部４Ｂから端部４Ｃに向かう方向１４に流れ、すなわち平衡型アンテナ９を流れる電流と逆向きに流れる。装荷導体４は直線１０に対して対称な形状を有するので、装荷導体４の放射導体３と接続された接続点４Ａでの電圧は常に０となる。したがって、平衡型アンテナ９を使用する際に平衡型アンテナ９の不平衡型アンテナ５への干渉が見かけ上無い、つまり平衡型アンテナ９の使用時における平衡型アンテナ９の不平衡型アンテナ５に対するアイソレーションを大きくできる。
【００１２】
上記のように、複合アンテナ装置１０１では、アンテナ５、９間の相互干渉による給電点１，６の電位変化が抑制される。したがって、アンテナ５、９間のアイソレーションを大きくでき、複合アンテナ装置１０１は小型化できる。
【００１３】
（実施の形態２）
図４は本発明の実施の形態２における複合アンテナ装置１０２の側面図である。図４において、図１に示す実施の形態１と同じ部分には同じ参照番号を付し説明を省略する。複合アンテナ装置１０２は、図１に示す複合アンテナ装置１０１の不平衡アンテナ５と平衡アンテナ９の代わりに不平衡アンテナ５Ａと平衡アンテナ９Ａを備える。不平衡アンテナ５Ａは図１に示す装苛導体４の代わりに装苛導体５０４を備える。装苛導体５０４は棒状の導体５０４Ａと、棒状の導体５０４Ｂと、導体５０４Ａと導体５０４Ｂとを接続するインダクタ１５よりなる。平衡型アンテナ９Ａは図１に示す放射導体７の代わりに放射導体５０７を有する。放射導体５０７は棒状の導体５０７Ａと、棒状の導体５０７Ｂと、導体５０７Ａと導体５０７Ｂとを接続するインダクタ１６よりなる。放射導体５０７は放射導体８より短い。装荷導体５０４は接続点５０４Ｄで放射導体３と接続されている。装苛導体５０４Ａの接続点５０４Ｄからインダクタ１５を含む部分１５０２は、装苛導体５０４Ａの接続点５０４Ｄからインダクタ１５を含まない反対側の部分２５０４より短い。
【００１４】
装荷導体５０４は地板２に対して給電点１を通り地板２に直角な直線１０について電気的に対称になるよう、インダクタ１５、１６の値が調整されている。装苛導体５０４は２つの端５０４Ｅ、５０４Ｆを有し、接続点５０４Ｄで放射導体３の端３Ｂに接続されている。装苛導体５０４は接続点５０４Ｄと端５０４Ｅの間の部分１５０４と、接続点５０４Ｄと端５０４Ｆの間の部分２５０４よりなる。
【００１５】
また、インダクタ１６のインダクタンスを調整することにより、放射導体５０７と放射導体８とは直線１０について電気的に対称な位置に配置され、直線１０について互いに電気的に対称な形状を有するよう、インダクタ１５、１６の値が調整されている。
【００１６】
複合アンテナ装置１０２では、幾何学的には対称ではないものの、不平衡アンテナ５Ａと平衡アンテナ９Ａはそれぞれ直線１０について電気的に対称なので、給電点１、６の電圧は実施の形態１による複合アンテナ装置１０１と同様になる。その結果、複合アンテナ装置１０２では、アンテナ５Ａ、９Ａ間の相互干渉による給電点１，６の電位変化が抑制される。したがって、アンテナ５Ａ、９Ａ間のアイソレーションを大きくでき、複合アンテナ装置１０２は小型化できる。
【００１７】
図５は複合アンテナ装置１０２の回路図である。図５に基づき、装荷導体５０４の部分１５０４と放射導体７Ａとの間のインピーダンスの関係と、装荷導体５０４の部分２５０４と放射導体８との間のインピーダンスの関係とを考慮する。Ｚ１１は装荷導体５０４の部分１５０２のインピーダンスである。Ｚ１２は、部分１５０２に対する放射導体７の相互インピーダンスである。Ｚ２１は、放射導体７に対する装荷導体５０４の部分１５０２の相互インピーダンスである。Ｚ２２は、放射導体７のインピーダンスである。Ｚ３３は装荷導体５０４の部分２５０４のインピーダンスである。Ｚ３４は、装荷導体５０４の部分２５０２に対する放射導体８の相互インピーダンスである。Ｚ３４は、放射導体８に対する装荷導体５０４の部分２５０４の相互インピーダンスである。Ｚ４４は放射導体８のインピーダンスである。ここで、インピーダンス行列ＺＡ、ＺＢを以下のように定義する。
2006011659.tif 000018
【００１８】
そしてインピーダンス行列ＺＡ、ＺＢはＺＡ＝ＺＢの関係を満たしている。
【００１９】
図６は複合アンテナ装置１０２の平衡型アンテナ５Ａの使用時の状態を示す回路図である。不平衡型アンテナ５Ａに給電点１にて任意の電圧（Ｖ）をかけたとき、電圧Ｖによって放射導体７Ａには電圧（ＶＡ）が励起される。同様に、放射導体８には電圧ＶＢが励起される。ＺＡ＝ＺＢよりＶＡ＝ＶＢとなり、放射導体７Ａと放射導体８との間には電圧が励起されない。したがって、平衡型アンテナ９Ａの給電点６には電流が流れず、平衡型アンテナ９Ａは不平衡型アンテナ５Ａに対してアイソレーションを大きくできる。
【００２０】
図７は複合アンテナ装置１０２の平衡型アンテナ９Ａの使用時の状態を示す回路図である。平衡型アンテナ９Ａの給電点６に任意の電圧（Ｖ）をかけたとき、給電点６と放射導体７Ａとの間には電圧（−Ｖ／２）がかかり、給電点６と放射導体８との間には電圧（Ｖ／２）がかかる。電圧（Ｖ／２）、（−Ｖ／２）によって装荷導体５０４の部分１５０４には電圧（ＶＡ）が励起され、部分２５０４には電圧ＶＢが励起される。ＺＡ＝ＺＢであることから−ＶＡ＝ＶＢとなり、装荷導体５０４の部分１５０４と部分２５０４との間の電圧は常に０となる。ことから不平衡型アンテナ５の給電点１には電流が流れずアイソレーションを取ることができる。したがって、不平衡型アンテナ５Ａの給電点１には電流が流れず、不平衡型アンテナ５Ａは平衡型アンテナ９Ａに対してアイソレーションを大きくできる。
【００２１】
図８は複合アンテナ装置１０２の他の回路図である。図８に基づき、装荷導体５０４の部分１５０４と放射導体８との間のインピーダンスの関係と、装荷導体５０４の部分２５０４と放射導体７Ａとの間のインピーダンスの関係とを考慮する。
【００２２】
Ｚ１４は、装荷導体５０４の部分１５０４に対する放射導体８の相互インピーダンスである。Ｚ４１は放射導体８に対する装荷導体５０４の部分１５０４の相互インピーダンスである。Ｚ２３は放射導体７Ａに対する装荷導体５０４の部分２５０４の相互インピーダンスである。Ｚ３２は、装荷導体５０４の部分２５０４に対する放射導体７Ａの相互インピーダンスである。ここで、インピーダンス行列ＺＣ、ＺＤを以下のように定義する。
2006011659.tif 000019
【００２３】
そしてインピーダンス行列ＺＣ、ＺＤはＺＣ＝ＺＤの関係を満たしている。ＺＣ＝ＺＤであることから、装荷導体５０４の部分１５０４と部分２５０４との間の電圧は常に０となる。ことから不平衡型アンテナ５の給電点１には電流が流れずアイソレーションを取ることができる。したがって、不平衡型アンテナ５Ａの給電点１には電流が流れず、不平衡型アンテナ５Ａは平衡型アンテナ９Ａに対してアイソレーションを大きくできる。
【００２４】
また、インピーダンス行列ＺＡ、ＺＢ、ＺＣ、ＺＤがＺＡ＝ＺＢのみならずＺＣ＝ＺＤの関係を満たすことで、装荷導体５０４の部分１５０４と放射導体８との間の相互の励起電圧と、装荷導体５０４の部分２５０４と放射導体７Ａとの間の相互の励起電圧とを０にできる。したがって、アンテナ５Ａ、９Ａ間のアイソレーションをさらに大きくできる。
【００２５】
（実施の形態３）
図９と図１０は本発明の実施の形態３における複合アンテナ装置１０３の側面図と上面図である。図９と図１０において、実施の形態１と同じ部分には同じ参照番号を付し、その説明を省略する。
【００２６】
複合アンテナ装置１０３では、図１に示す実施の形態１による複合アンテナ装置１０１と異なり、不平衡型アンテナ５の装荷導体４が、給電点１を通り地板２に直角な平面１７について対称である。また、平衡型アンテナ９では、平面１７について放射導体７と放射導体８とが互いに対称な位置に配置され、互いに対称な形状を有する。
【００２７】
複合アンテナ装置１０３では、上記の構造により、給電点１、６の電圧は実施の形態１による複合アンテナ装置１０１と同様になる。その結果、複合アンテナ装置１０３では、アンテナ５、９間の相互干渉による給電点１，６の電位変化が抑制される。したがって、アンテナ５、９間のアイソレーションを大きくでき、複合アンテナ装置１０３は小型化できる。
【００２８】
なお、実施の形態２におけるインピーダンスの関係は、放射導体や装苛導体の形状によらないので複合アンテナ装置１０２のみならず、実施の形態１による複合アンテナ装置１０１や実施の形態３による複合アンテナ装置１０３にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明による複数のアンテナを有する複合アンテナ装置は、それらのアンテナ間のアイソレーションを大きくしつつ小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態１における複合アンテナ装置の模式斜視図
【図２】実施の形態１における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す模式斜視図
【図３】実施の形態１における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す模式斜視図
【図４】本発明の実施の形態２における複合アンテナ装置の側面図
【図５】実施の形態２における複合アンテナ装置の回路図
【図６】実施の形態２における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す回路図
【図７】実施の形態２における複合アンテナ装置の使用時の状態を示す回路図
【図８】実施の形態２における複合アンテナ装置の別の回路図
【図９】本発明の実施の形態３における複合アンテナ装置の側面図
【図１０】本発明の実施の形態３における複合アンテナ装置の上面図
【符号の説明】
【００３１】
１      給電点（第１の給電点）
２      地板
３      放射導体（第１の放射導体）
４      装荷導体
５      不平衡型アンテナ
６      給電点（第２の給電点）
７      放射導体（第２の放射導体）
８      放射導体（第３の放射導体）
９      平衡型アンテナ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2006011659.tif 000020
【図２】
2006011659.tif 000021
【図３】
2006011659.tif 000022
【図４】
2006011659.tif 000023
【図５】
2006011659.tif 000024
【図６】
2006011659.tif 000025
【図７】
2006011659.tif 000026
【図８】
2006011659.tif 000027
【図９】
2006011659.tif 000028
【図１０】
2006011659.tif 000029
【国際調査報告】
2006011659.tif 000030
2006011659.tif 000031