JP4970226B2 - アンテナ装置及び無線通信装置 - Google Patents
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Description
少なくとも1つのスリットを有するアンテナ素子と、
上記アンテナ素子上の所定の位置に設けられた第1の給電点と、
上記スリットに設けられた第2の給電点とを備えたアンテナ装置であって、
上記第1の給電点を介して上記アンテナ素子を電流アンテナとして励振させると同時に、上記第2の給電点を介して上記スリットを磁流アンテナとして励振させることを特徴とする。
図1は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。本実施形態のアンテナ装置は、異なる2つの給電点P1,P2を備えた長方形形状のアンテナ素子1を備え、給電点P1を介してアンテナ素子1を第1のアンテナ部として励振させると同時に、給電点P2を介してアンテナ素子1を第2のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子1を2つのアンテナ部として動作させることを特徴とする。
L4=(1/4+n/2)λ (1)
図6は、本発明の第2の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。第1の実施形態のアンテナ装置では、給電点P1,P2の両方において直接に給電を行っていたが、第2の実施形態のアンテナ装置は、図1の給電点P1,P2のうち一方の給電点P1において容量給電(容量を介した給電)を行うことを特徴とする。
図10は、本発明の第3の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図11は、図10のアンテナ装置の回路の詳細構成を示すブロック図である。第2の実施形態のアンテナ装置では、給電点P1を介して容量給電する場合も、給電点P2を介して直接給電する場合も、アンテナ素子1は、電流アンテナ(すなわち、アンテナ素子1が電流源として動作するアンテナ)として動作していたが、第3の実施形態のアンテナ装置は、スリットS1をさらに備え、給電点P2を介して給電する場合には、スリットS1を磁流アンテナ(すなわち、スリットS1が磁流源として動作するアンテナ)又はスリットアンテナとして動作させることを特徴とする。
L22+L23=(1/4+n/2)λ (2)
図14は、本発明の第4の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図であり、図15は、図14のアンテナ装置の回路の詳細構成を示すブロック図である。本実施形態のアンテナ装置は、第3の実施形態のアンテナ装置の構成に加えて、第1のアンテナ部と第2のアンテナ部との間に、第1のアンテナ部及び第2のアンテナ部の間の所定のアイソレーションを確保するように、電磁結合調整のためのスリットS2をさらに備えたことを特徴とする。
L32+2×L31+L33+L23=(1/4+n/2)λ (3)
L42+L43+2×L31+L44+L23=(1/4+n/2)λ (4)
L54+2×L31+L55=(1/4+n/2)λ (5)
―――――――――――――――
L1=45
L2=L3=90
L11=1
L31=30,35,40
L51=43
L52=10
L53=1
L54=L55=22.5
L56=5
―――――――――――――――
図23は、本発明の第5の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。第1のアンテナ部と第2のアンテナ部との間のアイソレーションを向上させるためには、第4の実施形態のようにスリットS2を設けることに限定されるものではなく、図23のようなスタブ導体ST1,ST2,ST3を備えてもよい。
図24は、本発明の第6の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。本発明によれば、単一のアンテナ素子1を2つのアンテナ部として動作させるだけでなく、3つ以上のアンテナ部として動作させることも可能である。本実施形態では、アンテナ素子1上に3つの給電点P1,P2,P3を備え、給電点P1を介してアンテナ素子1を第1のアンテナ部として励振させるとともに、給電点P2を介してアンテナ素子1を第2のアンテナ部として励振させ、さらにそれと同時に給電点P3を介してアンテナ素子1を第3のアンテナ部として励振させることにより、単一のアンテナ素子1を3つのアンテナ部として動作させることを特徴とする。
L42+L74+2×L73+L75=(1/4+n1/2)λ (6)
L23+L77+2×L72+L76=(1/4+n2/2)λ (7)
図27は、本発明の第7の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。第2のアンテナ部のスリットS1は、第3及び第4の実施形態のように、接地導体2に対向した辺に開口部を有する構成に限定されず、アンテナ素子1上の異なる場所に開口部を有してもよい。本実施形態では、第2のアンテナ部として、第4の実施形態における直線状のスリットS1に代えて、L字形形状を有するスリットS1aを備え、アンテナ素子1の右辺にスリットS1aの開口部を有することを特徴とする。
L32+2×L31+L83+L84+L82+L85=(1/4+n/2)λ
(8)
L32+L83+L84+L82+L85=(1/4+n/2)λ (9)
図28は、本発明の第8の実施形態に係るアンテナ装置の概略構成を示す斜視図である。以上説明した第1乃至第7の実施形態に係るアンテナ装置において、アンテナ素子1と接地導体2とを電気的に接続した構成を採用することも可能である。図28のアンテナ装置は、第4の実施形態のアンテナ装置において、互いに対向したアンテナ素子1の右下の端部と、接地導体2の右上の端部とを短絡導体T1により接続したことを特徴とする。
本発明の各実施形態に係るアンテナ装置の実装例としては、携帯電話機に限定されず、無線通信機能を備えた他の任意の装置を構成することが可能である。例えば、各実施形態に係るアンテナ装置を備えた、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ハンドヘルド型パーソナルコンピュータ、折りたたみ型ではない携帯電話機、又は他の携帯端末装置などを構成することが可能である。各実施形態に係るアンテナ装置をノートブック型パーソナルコンピュータに設ける場合には、ヒンジ部で連結された上側筐体及び下側筐体を備えた当該パーソナルコンピュータにおいて、上側筐体を導体板にて構成してアンテナ素子1として動作させることが可能である。ノートブック型パーソナルコンピュータに容量給電部を設ける場合には、そのヒンジ部内容量に設けることに限定されるものではなく、上側筐体から所定距離だけ離隔された電極(図10等を参照)を設けてもよい。電極の寸法は、好ましくは、電極の少なくとも1方向(例えば、長方形形状の電極であれば、その長辺の方向)の長さが、アンテナ装置により送受信する無線信号の波長λと、0以上の整数nとに対して、(1/4+n/2)λになるように決定される。
2…接地導体、
3…無線信号処理回路、
11,11a…スイッチ回路、
11−1,11−2,11−3…スイッチ、
12,12a…振幅及び位相制御回路、
13−1,13−2,13−3…振幅調整器、
14−1,14−2,14−3…移相器、
15,15a…適応制御回路、
16,16a…アンテナ制御及び変復調回路、
17…入出力端子、
101…上側筐体、
101a…上側第1筐体部、
101b…上側第2筐体部、
102…下側筐体、
103…ヒンジ部、
103a…左側ヒンジ部、
103aa…ネジ穴、
103ab…羽根部、
103ac,103ca…円筒部、
103ad,103cb…内部導体、
103b…右側ヒンジ部、
103c…中央ヒンジ部、
104…スピーカ、
105…マイクロホン、
106…ディスプレイ、
107,108…ネジ、
107a,108a…ネジ受け部、
109…プリント回路基板、
110…充電池、
C1,C3…容量、
E1,E2、E3…電極、
F1,F2,F3,F3a,F3b…給電線、
P1,P2,P3…給電点、
P1a,P2a,P3a…容量給電時の基準点、
S1,S1a,S2,S2a,S2b,S3,S4,S5…スリット、
ST1,ST2,ST3…スタブ導体、
T1…短絡導体。
Claims (8)
- 少なくとも1つのスリットを有するアンテナ素子と、
上記アンテナ素子上の所定の位置に設けられた第1の給電点と、
上記スリットに設けられた第2の給電点とを備えたアンテナ装置であって、
上記第1の給電点を介して上記アンテナ素子を電流アンテナとして励振させると同時に、上記第2の給電点を介して上記スリットを磁流アンテナとして励振させることを特徴とするアンテナ装置。 - 上記スリットは、上記アンテナ素子の外周上に開放端を有することを特徴とする請求項1記載のアンテナ装置。
- 上記アンテナ素子を電流アンテナとして励振させるとき、容量を介して給電することを特徴とする請求項1又は2記載のアンテナ装置。
- 上記第1及び第2の給電点は、上記アンテナ素子上において、当該アンテナ装置により送受信する無線信号の1/4波長の奇数倍だけ互いに空間的に離隔して設けられることを特徴とする請求項1乃至3のうちのいずれか1つに記載のアンテナ装置。
- 上記第1及び第2の給電点を介して上記アンテナ素子を同時に励振することにより、複数の異なる無線信号を送受信することを特徴とする請求項1乃至4のうちのいずれか1つに記載のアンテナ装置。
- 上記複数の異なる無線信号は、MIMO通信方式に係る複数のチャンネル信号であることを特徴とする請求項5記載のアンテナ装置。
- 上記アンテナ素子に接続された接地導体をさらに備えたことを特徴とする請求項1乃至6のうちのいずれか1つに記載のアンテナ装置。
- 複数の無線信号を送受信する無線通信装置において、請求項1乃至7のうちのいずれか1つに記載のアンテナ装置を備えたことを特徴とする無線通信装置。
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