(57)【要約】  無線通信装置用のマルチポートアンテナ構造は、電磁波信号を送信する第1のアンテナポートと電磁波信号を受信する第2のアンテナポートとを有するカプラーアンテナを含む。カプラーアンテナは、無線通信装置の筐体に設けられ、筐体と第1及び第2のアンテナポートとの間でエネルギを伝送する。あるアンテナポートに関する筐体の共振モードは、他のアンテナポートに関する筐体の共振モードと直交し、第1及び第2のアンテナポートが互いに分離されるようにしている。
2012513731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波信号を送信する第1のアンテナポートと電磁波信号を受信する第2のアンテナポートとを有するカプラーアンテナとを含む無線通信装置用のマルチポートアンテナ構造であって、
前記カプラーアンテナは、前記無線通信装置の筐体に設けられ、該筐体と前記第1及び第2のアンテナポートとの間でエネルギを伝送し、あるアンテナポートに関する前記筐体の共振モードは、前記第1及び第2のアンテナポートが互いに分離されるように、他のアンテナポートに関する前記筐体の共振モードと直交している、マルチポートアンテナ構造。
【請求項２】
前記カプラーアンテナが、コモン共振モード及び差動共振モードで動作可能である、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項３】
前記カプラーアンテナが複数の共振周波数を有し、1つより多い周波数バンドで複数のアンテナ機能を発揮する、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項４】
前記カプラーアンテナが複数のブランチを有し、複数の共振周波数を与えるように前記複数のブランチの各々は所与の電気長を有する、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項５】
各ブランチの前記電気長は、チューナブルアンテナを形成するように異なっている、請求項4記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項６】
前記カプラーアンテナは、電気長を増やすように曲がった形状を有する、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項７】
前記カプラーアンテナは、前記筐体の端部に設けられている、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項８】
前記カプラーアンテナは、基板上の導体パターンにより形成されている、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項９】
前記無線通信装置が、セルラハンドセット、パーソナルディジタルアシスタント、無線ネットワーキング装置又はパーソナルコンピュータのデータカードを有する、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１０】
前記筐体が印刷回路基板を有する、請求項1記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１１】
無線通信装置の筐体と、
電磁波信号を送信する第1のアンテナポートと電磁波信号を受信する第2のアンテナポートとを有するカプラーアンテナと
を含む前記無線通信装置用のマルチポートアンテナ構造であって、
前記カプラーアンテナは、前記無線通信装置の筐体に設けられ、該筐体と前記第1及び第2のアンテナポートとの間でエネルギを伝送し、あるアンテナポートに関する前記筐体の共振モードは、前記第1及び第2のアンテナポートが互いに分離されるように、他のアンテナポートに関する前記筐体の共振モードと直交している、マルチポートアンテナ構造。
【請求項１２】
前記カプラーアンテナが、コモン共振モード及び差動共振モードで動作可能である、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１３】
前記カプラーアンテナが複数の共振周波数を有し、1つより多い周波数バンドで複数のアンテナ機能を発揮する、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１４】
前記カプラーアンテナが複数のブランチを有し、複数の共振周波数を与えるように前記複数のブランチの各々は所与の電気長を有する、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１５】
各ブランチの前記電気長は、チューナブルアンテナを形成するように異なっている、請求項14記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１６】
前記カプラーアンテナは、電気長を増やすように曲がった形状を有する、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１７】
前記カプラーアンテナは、前記筐体の端部に設けられている、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１８】
前記カプラーアンテナは、基板上の導体パターンにより形成されている、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項１９】
前記無線通信装置が、セルラハンドセット、パーソナルディジタルアシスタント、無線ネットワーキング装置又はパーソナルコンピュータのデータカードを有する、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【請求項２０】
前記筐体が印刷回路基板を有する、請求項11記載のマルチポートアンテナ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に無線通信装置の技術分野に関連し、特にそのような装置で使用されるアンテナに関連する。
【背景技術】
【０００２】
多くの通信装置は、小型の装置又は製品の中に包含されたアンテナを必要とする。そのような通信装置の一般的な具体例は、セルラハンドセット、パーソナルディジタルアシスタント(PDA)、無線ネットワーク装置又はパーソナルコンピュータ(PC)のデータカード等のような携帯用通信装置を含む。これらの装置は無線信号の送信及び受信の双方に対して1つのアンテナをしばしば使用する。
【０００３】
従来は、送信及び受信の機能双方に対してシングルポートアンテナを使用している。ローカルな送信信号は受信信号よりもかなり大きな電力であるので、送信経路及び受信経路の間にはかなりの絶縁性又は分離度が必要になり、これは特に送信経路及び受信経路がアンテナポートの共通な地点に接続される場合に必要となる。時分割複信方式の場合、その分離は、通常、送信/受信(Tx/Rx)切替スイッチにより行われ、アンテナは、送信期間の間は送信回路にのみ接続され、受信機間の間は受信回路にのみ接続される。全二重方式の場合、その分離はデュプレクサを利用することで行われる。何れの場合でも、送信及び受信の周波数帯域(周波数バンド)は互いに僅かしかずれていないので、特に受信回路において狭帯域通過フィルタを用いることで更なる分離が行われる。
【０００４】
別の方法は2つの別々のアンテナを使用することであり、送信用に1つ及び受信用に1つ使用することで、スイッチ又はデュプレクサの分離条件を緩和する。なぜなら、送信及び受信経路はもはや共通の地点で接続されていないからである。しかしながら、通常、これはハンドセット、送受話器又はその他の携帯無線通信装置にとって有用性を制約してしまう。なぜなら、ハンドセットに第2のアンテナを追加すると、通常は、2つのアンテナシステムが存在することになり、アンテナ同士の電磁結合に起因して及び共通の接地構造を経由する結合に起因して、一方のアンテナポートが他方と十分に分離されなくなってしまう。この結合(カップリング)は多くの理由で携帯無線装置において問題となる。第1に、所望の動作周波数がセルラバンド(約900MHz)のようなものであった場合、ハンドセットのサイズは、アンテナを波長の何分の一かより大きくすることを許容しない。第2に、受容者受容の観点からは、アンテナの大部分が電話機の筐体自身により提供されるように、アンテナが内蔵されていること(目立たないこと)を必要とし、「アンテナ」は励振器又はカプラーアンテナとして適切に説明され、筐体及びアンテナポートの間でエネルギをやりとりする。従って、2本のアンテナを使用する方法は、依然として大部分において、単独のアンテナ(すなわち、筐体)に共通の接続を使用する。更に、アンテナの動作帯域は重複する傾向があり、その場合、フィルタリング(ダイプレクシング)によるアンテナ同士の分離は困難になる。単一のアンテナ共振の帯域幅は、アンテナQとアンテナシステムを構成する共振器を特徴付ける極の数とによって記述される。典型的なハンドセットの場合、2又は4極のシステムであり、これは受信及び送信バンド構造を分離できる程度に充分な選択性(selectivity)を持っていない。
【０００５】
なお、本願は「Planar  Three-Port  Antenna  and  Dual  Feed  Antenna」と題する西暦2008年12月23日付けで出願された米国仮特許出願第61/140,370号による優先的利益を享受し、その内容は本願のリファレンスに組み入れられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、改善されたマルチポートアンテナ構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施例によるマルチポートアンテナ構造は、
電磁波信号を送信する第1のアンテナポートと電磁波信号を受信する第2のアンテナポートとを有するカプラーアンテナとを含む無線通信装置用のマルチポートアンテナ構造であって、
前記カプラーアンテナは、前記無線通信装置の筐体に設けられ、該筐体と前記第1及び第2のアンテナポートとの間でエネルギを伝送し、あるアンテナポートに関する前記筐体の共振モードは、前記第1及び第2のアンテナポートが互いに分離されるように、他のアンテナポートに関する前記筐体の共振モードと直交している、マルチポートアンテナ構造である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ハンドセット装置の概略図。
【図２】ハンドセット装置内に見受けられるサイズのPCBアセンブリを表す長方形導体板に関する4つの特性モードを示す図。
【図３】本発明の1つ以上の実施形態によるアンテナを示す図。
【図４】本発明の1つ以上の実施形態によるアンテナの例を示す図。
【図５Ａ】本発明の1つ以上の実施形態によるアンテナの例を示す図。
【図５Ｂ】本発明の1つ以上の実施形態によるアンテナの例を示す図。
【図６Ａ】図5A及び5Bに示すアンテナの特性を示す図。
【図６Ｂ】図5A及び5Bに示すアンテナの特性を示す図。
【図６Ｃ】図5A及び5Bに示すアンテナの特性を示す図。
【図６Ｄ】図5A及び5Bに示すアンテナの特性を示す図。
【図６Ｅ】図5A及び5Bに示すアンテナの特性を示す図。
【図６Ｆ】図5A及び5Bに示すアンテナの特性を示す図。
【図７】シングルハンドセットが動作しなければならない選択されるGSM周波数バンドのテーブルを示す図。
【図８】本発明の1つ以上の実施形態によるアンテナの例を示す図。
【図９】図8に示すアンテナの特性を示す図。
【図１０】本発明の1つ以上の実施形態によるアンテナの例を示す図。
【図１１】図10に示すアンテナの特性を示す図。
【図１２】本発明の1つ以上の実施形態によるアンテナの例を示す図。
【図１３】図12に示すアンテナの特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
スイッチの分離条件を緩和することが望ましい製品用途の場合、一般に、受信及び送信アンテナの分離度を大きくする必要がある。1つ以上の形態によれば、ハンドセットに内蔵された或る固有の2ポートアンテナを利用してポート間でかなりの分離度を達成し、これによりTX及びRXポートを有利に分離する実現手段を提供する方法が提供される。この方法は、TX/RXスイッチ又はデュプレクサに対する条件を共に排除できる利点を有し、或いはこれらの素子の動作条件が緩和されて簡易かつコスト的に有利な代替方式をもたらす点で有利である。
【００１０】
本発明の1つ以上の形態による無線通信装置用のマルチポートアンテナ構造は、電磁波信号を送信する第1のアンテナポートと電磁波信号を受信する第2のアンテナポートとを有するカプラーアンテナを含む。カプラーアンテナは、無線通信装置の筐体に設けられ、筐体と第1及び第2のアンテナポートとの間でエネルギを伝送する。あるアンテナポートに関する筐体の共振モードは、他のアンテナポートに関する筐体の共振モードと直交し、第1及び第2のアンテナポートが互いに分離されるようにしている。
【００１１】
本発明の様々な実施形態が以下の詳細な説明により与えられる。理解されるように、本発明は他の及び異なる実施形態で実現することもでき、実施形態における詳細について、本発明の範囲から逸脱することなく、関連する様々な修正を行うことができる。従って、明細書及び図面はその性質上例示的なものと解釈されるものであり、特許請求の範囲を制約又は制限するものではない。
【実施例１】
【００１２】
多くの無線通信プロトコルは、情報スループットを増大させるため又は無線リンクの範囲や信頼性を増大させるために、同一の周波数帯域において複数の無線チャネルを利用する必要がある。これは、複数の独立したアンテナを利用する必要がある。一般に、アンテナ系又はアンテナシステムのサイズを小さくするために、複数のアンテナをできるだけ一緒に接近させて配置することが望ましい。しかしながら、アンテナ同士を近接させて配置すると、アンテナポート同士の間の直接的なカップリング、インピーダンスの低下、アンテナ放射パターンに関する相関の上昇等による望まれない影響を招いてしまう。
【００１３】
図1はハンドセット装置100の概略を示す。通常、ハンドセット装置は、ディスプレイ、キーボード及びバッテリ(図1には示していない)等のような多数の電子素子を含む。ハンドセット装置100は、導電性のコア(電気的に中核的な役割を果たす部分)を提供する印刷回路基板(PCB)アセンブリ102を含む。PCB102上の回路にアンテナが取り付けられ、通常、アンテナは、PCB102のエリア及び電話機自体の大部分を通る一連のRFグランドを有する。内蔵アンテナは、典型的には、図1に示されているようにハンドセット電子機器の上部104又は底部106の何れかに設けられるが、最も外側の筐体の内側にある。
【００１４】
PCB及び電子部品を長方形の導体で表すことで、アンテナの基本的な動作を理解することができる。「高さ」と言及する長い方の寸法は典型的には10cm程度であり、「幅」と言及する短い方の寸法は典型的には高さの半分である。これは、900MHz近辺のセルラバンドの場合、高さが自由空間波長(33cm)の3分の1に近いことを意味する。アンテナはPCBの端部から給電され、PCB接地平面はアンテナに釣り合うように機能する。しかしながら、アンテナはカウンターポイズ(counterpoise)から僅かに1ないし2センチメートル伸びて、ハンドセットの全体的なサイズ及び外形に合うようにしてもよい。カウンターポイズから伸びた距離の観点からは、アンテナの長さは波長に対して非常に小さく、従ってアンテナのパフォーマンスはその小さなサイズにより非常に制限されてしまう。これは実際には制限とはならない。なぜなら、アンテナはカウンターポイズと結合又はカップリングすることができ、2つが一緒に大きなアンテナとして機能するからである。従って、アンテナは励振器又はカプラーアンテナとして説明することができ、それはカウンターポイズ及びアンテナポートの間でエネルギを伝送する。
【００１５】
同じ周波数(又はTX/RXサブバンドの場合のようにほぼ同じ周波数)で動作する第2のアンテナが付加される場合、何れのアンテナも共通のカウンターポイズに結合され、共に結合されるので、アンテナポートは互いに分離又は絶縁されない。これを避けるように注意を払った設計をしなかった場合、双方のアンテナが動作周波数においてカウンターポイズの支配的な共振モード(dominant  resonant  mode  of  counterpoise)を励振するので、そのようになる。セルラ周波数の場合、これは最低周波数放射モードなので、カウンターポイズの長い方の寸法の半波長共振(half-wave  resonance)になると予想される。
【００１６】
非特許文献1は、図2(A)-(D)に示されているように、100mmの長さ及び40mmの幅の寸法の長方形導体板に関する最初の4つの特性モードを示している。この導体板(シート)は、ハンドセット装置内にある一般的なサイズのPCBアセンブリを表す。矢印は導体における電流の流れを表し、矢印の長さは相対的な大きさを表す。例えば、第1モード(A)の場合、電流は、シートの中央で最大になり、正弦波のように端部でゼロに減少している。これは、長辺に沿う半波共振(half-wave  resonance)であり、この特定の幾何学的寸法の場合、約1300MHzで生じている。次の共振モードは(B)に示すように長辺に沿う全波共振であり、第1モードの周波数の2倍において生じる。次の共振モード(C)は短辺に沿う半端共振であり、この例の場合、短辺は長辺の半分より短いので、第1の共振周波数の2倍以上において生じる。第4モード(D)は双方の軸に沿って流れる電流を有するが、左から右又は上から下への電流は逆の位相を有する。更なるモードがより高い周波数で生じるが、共振周波数は所望の動作周波数から著しく増加するので、アンテナモードとしての効率は減少する。
【００１７】
次に高いモードが第1特性モードの周波数のほぼ2倍である場合、その第1モードは間違いなく最も効率的なアンテナモードでありかつ励振するのに最も容易である。このモードは、カウンターポイズの端部に位置するアンテナによって効率的に励振される。2つのアンテナがカウンターポイズの端部にあった場合、両者は同じ基本特性モードに結合(カップリング)する傾向を有し、従って、第1のアンテナポートに印加された信号が第2のアンテナポートに結合されるようになる。従って、ポート間カップリングを避けるのに必要なアンテナシステムは、どのポートが使用されているかに依存してカウンターポイズの異なる共振モードを励振するものである。
【００１８】
図3の(A)及び(B)にそのようなアンテナの一例が模式的に示されている。1つ以上の実施形態によるアンテナ300は、カウンターポイズ302の一端に設けられ、カウンターポイズの幅にわたっている。アンテナ300は2つの共振モードをサポートするのに十分な電気長を有し、その2つの共振モードは図3の(A)及び(B)にそれぞれ示されているようなコモン(common)モードと差動(differential)モードである。プラス及びマイナスの記号は、アンテナの端部における、モードに関連する電位の相対的な位相を示す。従って、コモンモードの場合は電位が同相であるが、差動モードの場合は一方端の電位が他方端と逆相である。
【００１９】
コモンモードは、カウンターポイズモード1又は2(それぞれ図2の(A)及び(B)に示されている)のみを駆動するのに有効であるが、モード1は低い周波数(すなわち、第1モードの共振周波数近辺又はそれ以下の周波数)で支配的である。差動モードはカウンターポイズモード3又は4(それぞれ図2の(C)及び(D)に示されている)のみを駆動するのに有用である。モード3も4も低い周波数ではモード1と同程度には有効な放射モードではない。なぜなら共振周波数以下の周波数では放射効率が低下するからである。この帰結として、これらのモードを駆動して放射を生じさせることは、モード1に要する場合よりも非常に困難なことである。にもかかわらず、これらの追加的なモードの内の少なくとも1つがアンテナポート同士の絶縁性を得るために使用される。
【００２０】
図4は2つのポート402、404を有するアンテナ400を示し、各ポートはアンテナの端部とアンテナの中央との間に設けられている。ポート1(402)又はポート2(404)に信号を印加することで、4つのカウンターポイズモード全てを励振させることができる。しかしながら、カウンターポイズモード同士の相対的な位相は、使用されるポートに応じて異なる。特に、ポート1により励振されるモード3及び4の位相は、ポート2により励振される場合のものと逆であるが、モード1及び2の位相は同じである。これは、ポート1が、ポート2により励振されるものと直交する(orthogonal)共振モードを励振することを可能にする。例えば、ポート1は(モード1)プラス(モード4)を励振する一方、ポート2は(モード)1マイナス(モード4)を励振してもよい。この場合、ポート1はポート2から絶縁される。
【００２１】
アンテナの共振周波数は、アンテナポートからアンテナの端部に至るまでの電気長を調整することで制御され、より長い電気長は、より低い共振周波数に対応する。ポート間の分離度又は絶縁度は、2つのポート間の区間の電気長を調整することで制御される。このようにして、所望の特定の周波数において、ポート間の絶縁性が得られる。ポートを越えるアンテナのセクション(区間又は部分)に複数のブランチ又は分岐を使用することで(複数の電気長を持たせることで)、複数の共振周波数が得られる。
【００２２】
図5Aは、1つ以上の実施形態によるアンテナ500を示す。この例の場合、アンテナ500は、個別の送信ポート及び受信ポートをデュアルバンドGSMハンドセットに与えるように設計されている。アンテナ500は、プラスチックキャリア502で覆われるフレキシブル印刷回路(FPC)上の銅のパターンにより形成されている。アンテナ500はセルラハンドセットにおけるPCB504の端部に設けられるように設計されている。アンテナFPCは2つの露出したコンタクトパッド506、508を有し、これらのコンタクトパッドは、PCBにおける送受信電気回路とアンテナのポートとの間の接点になる。
【００２３】
図5Bには、アンテナの銅のパターンの詳細な形状が示されている。アンテナは、4つの分岐(ブランチ)510、512、514、516(端部に2つずつ)と、アンテナポートが設けられる2つの給電パッド506、508と、ブランチの組2つの間のセグメント518とを含む。従って、このアンテナは図4に示されているように特殊な3次元形状のアンテナとなっている。大きい方のブランチ510、512は、880ないし960MHzの範囲内のGSM周波数帯域のアンテナ動作のための寸法である。小さい方のブランチ514、516は、1710ないし1880MHzの範囲内のGSM周波数帯域のアンテナ動作のための寸法である。
【００２４】
アンテナの物理的なサイズを小さくするため、その形状は、給電点近辺では誘導性の負荷を持たせるために狭い幅で曲がった経路とし、端部では容量性の負荷を大きく持たせるために広い幅の経路とし、それらはいずれもアンテナの電気長を長くするためである。長さの相違は、概して、各ポートのインピーダンス整合を最適化する際に異なる周波数条件があるためである。ポート1は、送信回路用の接続点であり、低い側のGSMバンド(880MHzないし915MHz及び1710MHzないし1785MHz)を使用する。ポート2は、受信回路用の接続点であり、高い側のGSMバンド(925MHzないし960MHz及び1805MHzないし1880MHz)を使用する。
【００２５】
アンテナブランチ同士の間の部分は、電気長を増やすためにメアンダ状に(meander)曲げられる。この部分の電気長及びインダクタンスは、ポート間で得られる分離度合いには大きな影響を及ぼし、チューニング又はアンテナの周波数応答をシフトさせることについては小さな影響しか及ぼさない。これに対して、アンテナブランチの長さはチューニングに強く影響するが、ポート間の分離度に対する影響は弱い。従って、これらの2つの調整方法により、分離度及びその分離どの際に生じる周波数が、特定の設計条件に合わせて調整される。
【００２６】
同様に、モードの性質の観点からは、アンテナブランチの長さは、アンテナがカウンターポイズの共振モードにカップリングする周波数に主に影響するので、これはチューニングに影響する。ブランチ間のアンテナ部分(アンテナセクション)の性質は、アンテナのモードの内容に強く影響するので、カウンターポイズの励振モードに影響する。アンテナセクションの長さ及び形状が変わると、そのアンテナにおけるコモンモードと差動モードとの間の関係、比率又は割合に影響を及ぼす。適切な量の差動励起(differential  excitation)が達成されると、あるポートによるカウンターポイズのモード励起が、他のポートにより生じるものと直交するので、ポート間の分離を達成できる。
【００２７】
アンテナは、送受信回路に対するアンテナ入力インピーダンス整合を概ね最適化する整合回路と共に使用可能である。そのアンテナの場合、3要素の集中素子による整合回路が受信及び送信双方に使用される。図6A及び6Bには、アンテナと整合回路に関するVSWR測定結果のグラフが900MHz帯域及び1800MHz帯域の場合それぞれについて示されている。図6C及び6D  には、ポートカップリングパラメータS12及びS21のグラフが示されている。この場合、チューニングは、そのバンドの送信の部分において最大の分離度が生じるように行われる。このチューニングは、送信帯域で送信される高電力から受信回路を分離するように最適化する。図6E及び6Fに示される効率のグラフは、整合回路を使用する場合に達成される効率は約50％であることを示す。
【００２８】
複数のアンテナブランチを利用することで複数の動作周波数が得られるが、アンテナの複雑さは周波数バンドの数と共に増加し、必要なアンテナサイズは大きくなる。或いは、1つ以上のブランチの電気長が制御可能であり、アンテナが選択された周波数バンドで動作するように動的に調整されてもよい。これは、異なる期間において異なる周波数バンドで動作するが、一度に1つより多い周波数バンドで同時には動作しない装置にとって、特に有利である。
【００２９】
一般に、セルラハンドセットは、マルチバンド機能を必要とするが、所与のどの時点でも1つの周波数バンド内でのみ動作する装置の具体例である。図7は、シングルハンドセットが動作しなければならない選択可能なGSM周波数バンドのテーブルを示す。
【００３０】
図8は、1つ以上の実施形態によるアンテナ800の例を示す図であり、切り替えられる負荷と複数のアンテナブランチとの組み合わせを利用して、例えばGSM850、GSM900、GSM1800及びGSM1900のバンドというような4バンドの動作を可能にする。アンテナ800の何れかの端部における2つのブランチ(分岐)を使用することで、図4に示す例のような2つのバンドの動作を行う。各ブランチは、インピーダンスZ1又はインピーダンスZ2を通じてアンテナブランチをグランドに接続する手段によって、2つの選択可能な電気長を持たせる。例えば、Z1がキャパシタンスの或る値であり、Z2がキャパシタンスの別の値であった場合に、負荷Z1への切替は、アンテナの応答をある動作周波数バンドに整合させるが、負荷Z2への切替は、アンテナを別の低い動作周波数に整合させる。Z1及びZ2は特定のブランチに対する2つの異なる負荷を表しているが、Z1及びZ2という同じ値が各ブランチに適用されることは必須でないことに留意を要する。
【００３１】
図8に示す形態は、図9に示されるようなVSWR及び分離特性を備えた2状態切り替えアンテナを形成するのに使用されてもよい。第1の状態において、アンテナは、欧州セルラサービスに相応しいデュアルバンドGSM850/1900の動作用に調整される。第2の状態において、アンテナは、アメリカ合衆国のセルラサービスに相応しいデュアルバンドGSM900/1800の動作用に調整される。
【００３２】
図10は、1つ以上の実施形態によるアンテナ1000の例を示す図であり、切り替えられる負荷と複数のアンテナブランチとの組み合わせを利用して、例えばGSM900、GSM1800及びGSM1900のバンドというような3バンドの動作を可能にする。アンテナの何れかの端部における2つのブランチ(分岐)を使用することで、図4に示す例のような2つのバンドの動作を行う。図8に示す4バンドの応用例とは異なり、短い方のブランチのみが2つの選択可能な電気長を有する。これは、高い方の周波数バンドが2つの状態の間で調整可能にする。図10に示す形態は、図11に示されるようなVSWR及び分離特性を備えた2状態切り替えアンテナを形成するのに使用されてもよい。第1の状態において、アンテナは、デュアルバンドGSM900/1800及びデュアルバンドGSM900/1900の動作用に調整される。
【００３３】
図12は、1つ以上の実施形態によるアンテナ1200の例を示す図であり、切り替えられる負荷と複数のアンテナブランチとの組み合わせを利用して、例えばGSM850、GSM900、GSM1800、GSM1900及びWCDMAのバンドというような5バンドの動作を可能にする。アンテナの何れかの端部における2つのブランチ(分岐)を使用することで、図4に示す例のような2つのバンドの動作を行う。短い方のブランチは3つの選択可能な電気長を有するが、長い方のブランチは2つの選択可能な電気長を有する。これは、高い方の周波数バンドが3つの状態の間で調整可能であり、低い方の周波数バンドが2つの状態の間で調整可能であるようにする。図12に示す形態は、図13に示されるようなVSWR及び分離特性を備えたマルチステート切替アンテナを形成するのに使用されてもよい。このアンテナは、低い方の周波数バンド(GSM850又はGSM900)の内の何れか、又は高い方の周波数バンド(GSM1800、GSM1900又はWCDMA)の内の何れかを同時にサポートすることができる。
【００３４】
本発明は特定の実施例の観点から説明されてきたが、上記の説明は例示的であるに過ぎず、本発明の範囲を限定するものでも規定するものでもないことが、理解されるべきである。
【００３５】
以下のものに限定されないが様々な他の形態が特許請求の範囲内に含まれる。例えば、本願において説明されたアンテナ構造の素子又は部材は、同様な機能を発揮しつつ、更に少ない素子数で構成されるように一体化されてもよいし或いは更なる素子に分割されてもよい。
【００３６】
以上、本発明の好適実施例を説明してきたが、本発明の精神及び範囲から逸脱せずに変形がなされてもよいことは、明らかであろう。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３７】
【非特許文献１】Famdie,  Celestin  Tamgue;  Schroeder,  Werner  L;  Solbach,  Klaus,“Numerical  Analysis  Of  Characteristic  Mode  On  The  Chassis  Of  Mobile  Phones,”Antennas  And  Propagation,  2006.  EuCAP  2006.  First  European  Conference,  vol.,  no.,  pp.1-6,  6-10  Nov.2006
【図１】
2012513731.tif 000003
【図２】
2012513731.tif 000004
【図３】
2012513731.tif 000005
【図４】
2012513731.tif 000006
【図５Ａ】
2012513731.tif 000007
【図５Ｂ】
2012513731.tif 000008
【図６Ａ】
2012513731.tif 000009
【図６Ｂ】
2012513731.tif 000010
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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