マルチアンテナ装置および通信機器
【課題】配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることが可能で、かつ、より小型化を図ることが可能なマルチアンテナ装置を提供する
【解決手段】このマルチアンテナ装置１０は、第１アンテナ素子１１と、第２アンテナ素子１２とを備え、第１アンテナ素子１１は、第１部分１１ａと、第１部分１１ａに対して第２アンテナ素子１２とは反対側に配置された第１折返部１１ｊとを含み、第２アンテナ素子１２は、第１部分１１ａと対向した状態で第１部分１１ａと略直交する方向に延びる第２部分１２ａと、第２部分１２ａに対して第１アンテナ素子１１とは反対側に配置された第２折返部１２ｊとを含む。
【解決手段】このマルチアンテナ装置１０は、第１アンテナ素子１１と、第２アンテナ素子１２とを備え、第１アンテナ素子１１は、第１部分１１ａと、第１部分１１ａに対して第２アンテナ素子１２とは反対側に配置された第１折返部１１ｊとを含み、第２アンテナ素子１２は、第１部分１１ａと対向した状態で第１部分１１ａと略直交する方向に延びる第２部分１２ａと、第２部分１２ａに対して第１アンテナ素子１１とは反対側に配置された第２折返部１２ｊとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マルチアンテナ装置および通信機器に関し、特に、複数のアンテナ素子を備えたマルチアンテナ装置および通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のアンテナ素子を備えたマルチアンテナ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に配置されるアイソレーション素子（無給電素子）とを備えるＭＩＭＯアレーアンテナ（マルチアンテナ装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のＭＩＭＯアレーアンテナでは、アイソレーション素子（無給電素子）を設けることによってアンテナ素子間の相互結合を抑制可能である一方、アイソレーション素子を設ける必要があるので、配線パターン設計の自由度が低下するという問題点がある。また、従来では、マルチアンテナ装置が携帯機器に搭載されることから、マルチアンテナ装置のさらなる小型化の要求がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることが可能で、かつ、より小型化を図ることが可能なマルチアンテナ装置および通信機器を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
この発明の第１の局面によるマルチアンテナ装置は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子とを備え、第１アンテナ素子は、第１部分と、第１部分に対して第２アンテナ素子とは反対側に配置された第１折返部とを含み、第２アンテナ素子は、第１部分と対向した状態で第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、第２部分に対して第１アンテナ素子とは反対側に配置された第２折返部とを含む。
【０００８】
この発明の第１の局面によるマルチアンテナ装置では、上記のように、対向した状態の第１アンテナ素子の第１部分および第２アンテナ素子の第２部分を、互いに略直交させることによって、偏波面を互いに略直交させることができるので、第１部分と第２部分との相互結合を小さくすることができる。その結果、アンテナ素子間全体の相互結合を小さくすることができる。この効果は、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。また、第１アンテナ素子に第１折返部を設けるとともに、第２アンテナ素子に第２折返部を設けることによって、小さい配置領域で、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子に必要な長さを確保することができるので、マルチアンテナ装置をより小型化することができる。また、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の間に無給電素子のような相互結合を小さくするための部材を別途設ける必要がないので、マルチアンテナ装置の配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、より小型化を図ることができる。
【０００９】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１部分および第１折返部を含む第１アンテナ素子は、全体として、第２アンテナ素子とは反対側に向かう第１の方向に沿って延びるように配置されており、第２部分および第２折返部を含む第２アンテナ素子は、全体として、第１アンテナ素子とは反対側に向かう第２の方向に沿って延びるように配置されている。このように構成すれば、第１アンテナ素子の第１の方向と直交する方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるとともに、第２アンテナ素子の第２の方向と直交する方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるので、アンテナ素子の配置領域の高さ方向を小さくすることができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、第１折返部は、第１部分に対して略平行に第１の方向に沿って配置される複数の第１平行部を有し、第２折返部は、第２部分に対して略平行に第２の方向に沿って配置されて第１平行部と略直交する方向に延びる複数の第２平行部を有する。このように構成すれば、第１部分と第２部分との相互結合を小さくすることに加えて、互いに略直交する複数の第１平行部と複数の第２平行部との相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をより小さくすることができる。
【００１１】
上記第１折返部および第２折返部が、それぞれ、第１平行部および第２平行部を有する構成において、好ましくは、第１折返部は、第１部分または第１平行部と、第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、第２折返部は、第２部分または第２平行部と、第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、第１連結部および第２連結部は、互いに略直交する方向に延びるように形成されている。このように構成すれば、第１部分と第２部分との相互結合および第１平行部と第２平行部との相互結合を小さくすることに加えて、互いに略直交する第１連結部と第２連結部との相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をさらに小さくすることができる。
【００１２】
上記第１折返部および第２折返部が、それぞれ、第１平行部および第２平行部を有する構成において、好ましくは、第１折返部は、第１部分または第１平行部と、第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、第２折返部は、第２部分または第２平行部と、第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、第１連結部は、第１の方向に延びるように形成されているとともに、第２連結部は、第２の方向に延びるように形成されている。このように構成すれば、第１連結部（第２連結部）の両端の位置を、第１の方向（第２の方向）と直交する方向（高さ方向）において、そろえることができるので、第１連結部（第２連結部）を第１の方向（第２の方向）と交差する方向に延びるように形成する場合に比べて、第１の方向（第２の方向）と直交する方向（高さ方向）のデッドスペース（図１５参照）を小さくすることができる。
【００１３】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子は、同一の平面に形成されているとともに、第１アンテナ素子の主な偏波面と第２アンテナ素子の主な偏波面とが略直交するように配置されている。このように構成すれば、同一の平面に形成された第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との相互結合を効果的に小さくすることができる。
【００１４】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点をさらに備え、第１アンテナ素子は、第２アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が第１給電点に接続されており、第２アンテナ素子は、第１アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が第２給電点に接続されている。このように構成すれば、アンテナ素子を給電点とは異なる場所で接地することで、所定の周波数において、インピーダンス整合を容易に図ることができる。
【００１５】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子は、それぞれ、モノポールアンテナであり、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子が出力する電波の波長の略１／４の電気長を有する。このように構成すれば、モノポールアンテナ間の相互結合を小さくしてモノポールアンテナを用いたマルチアンテナ装置を小型化することができる。
【００１６】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点と、第１アンテナ素子と第１給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路と、第２アンテナ素子と第２給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路とをさらに備える。このように構成すれば、第１整合回路（第２整合回路）により、所定の周波数において、インピーダンス整合が図られるので、アンテナ素子を介して伝達されるエネルギーの伝達損失を容易に軽減させることができる。
【００１７】
この発明の第２の局面による通信機器は、マルチアンテナ装置と、マルチアンテナ装置により送受信した電波を用いて通信する通信部とを備え、マルチアンテナ装置は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子とを含み、第１アンテナ素子は、第１部分と、第１部分に対して第２アンテナ素子側と反対側に配置された第１折返部とを有し、第２アンテナ素子は、第１部分と対向した状態で第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、第２部分に対して第１アンテナ素子側と反対側に配置された第２折返部とを有する。
【００１８】
この発明の第２の局面による通信機器では、上記のように、対向した状態の第１アンテナ素子の第１部分および第２アンテナ素子の第２部分を、互いに略直交させることによって、偏波面を互いに略直交させることができるので、第１部分と第２部分との相互結合を小さくすることができる。その結果、アンテナ素子間全体の相互結合を小さくすることができる。また、第１アンテナ素子に第１折返部を設けるとともに、第２アンテナ素子に第２折返部を設けることによって、小さい配置領域で、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子に必要な長さを確保することができるので、マルチアンテナ装置をより小型化することができる。このような効果は、特に、小型化が望まれる携帯通信機器において有効である。また、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の間に無給電素子のような相互結合を小さくするための部材を別途設ける必要がないので、マルチアンテナ装置の配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、より小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１〜第３実施形態による携帯機器の全体構成を示した平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図４】比較例によるマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図５】図４に示した比較例によるマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図６】本発明の第２実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置のπ型の整合回路を示した図である。
【図８】本発明の第３実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図９】本発明の第１〜第３実施形態の第１変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１０】本発明の第１〜第３実施形態の第２変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１１】本発明の第１〜第３実施形態の第３変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１２】本発明の第１〜第３実施形態の第４変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置のＴ型の整合回路を示した図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置のＬ型の整合回路を示した図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置のデッドスペースを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による携帯機器１００の構成について説明する。なお、携帯機器１００は、本発明の「通信機器」の一例である。
【００２２】
本発明の第１実施形態による携帯機器１００は、図１に示すように、正面から見て、略長方形形状を有している。また、携帯機器１００は、表示画面部１と、操作部２とを備えている。また、携帯機器１００の筐体内部には、通信部３と、マルチアンテナ装置１０とが設けられている。
【００２３】
表示画面部１は、液晶ディスプレイからなり、画像を表示可能に構成されている。操作部２は、複数のボタンからなり、ユーザの操作を受付可能に構成されている。通信部３は、マルチアンテナ装置１０により送受信された電波を用いて通信を行うように構成されている。
【００２４】
マルチアンテナ装置１０は、複数のアンテナ素子を用いて所定の周波数において多重の入出力が可能なＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信用に構成されている。
【００２５】
マルチアンテナ装置１０は、図２に示すように、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２と、接地部１３と、第１アンテナ素子１１に高周波電力を供給するための第１給電点１４および第２アンテナ素子１２に高周波電力を供給するための第２給電点１５とを含んでいる。
【００２６】
第１アンテナ素子１１は、第２アンテナ素子１２のＸ１方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２は、薄板形状を有し、図示しない基板の同一の表面に設けられている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、マルチアンテナ装置１０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚの波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。また、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２は、第１アンテナ素子１１の主な偏波面と第２アンテナ素子１２の主な偏波面とが略直交するように配置されている。具体的には、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、折り返し形状を有している。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、全体として、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に沿って延びるように配置されている。つまり、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２とは、互いに反対向きでかつ平行な方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に沿って延びるように配置されている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）と、第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）と、第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）とを含む。なお、電気長とは、アンテナを構成する導体上を進む信号の１波長を基準とした長さである。また、Ｘ１方向およびＸ２方向は、それぞれ、本発明の「第１の方向」および「第２の方向」の一例である。
【００２７】
ここで、第１実施形態では、第１部分１１ａおよび第２部分１２ａは、Ｘ方向（第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２が全体として延びる方向）において、互いに対向するように配置されている。また、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が接地部１３に接地されている。つまり、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）の第２アンテナ素子側（Ｘ２方向側）（第１アンテナ素子側（Ｘ１方向側））の端部は、接地部１３に接地されている。また、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、第１部分１１ａおよび第２部分１２ａは、互いに対向し、かつ、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００２８】
第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）および第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）により、第１折返部１１ｊ（第２折返部１２ｊ）が形成されている。また、第１折返部１１ｊ（第２折返部１２ｊ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）に対してＸ１方向側（Ｘ２方向側）に配置されている。詳しくは、第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）に対して平行にＸ１方向（Ｘ２方向）に沿って配置されている。言い換えると、第１平行部１１ｂ〜１１ｅおよび第２平行部１２ｂ〜１２ｅは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１平行部１１ｅ（第２平行部１２ｅ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）の開放された端部である。
【００２９】
第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）または第１平行部１１ｂ〜１１ｄ（第２平行部１２ｂ〜１２ｄ）と、第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）とを折り返すように連結している。具体的には、第１連結部１１ｆ（第２連結部１２ｆ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）および第１平行部１１ｂ（第２平行部１２ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部１１ｇ（第２連結部１２ｇ）は、隣接する第１平行部１１ｂおよび１１ｃ（第２平行部１２ｂおよび１２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部１１ｈ（第２連結部１２ｈ）は、隣接する第１平行部１１ｃおよび１１ｄ（第２平行部１２ｃおよび１２ｄ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部１１ｉ（第２連結部１２ｉ）は、隣接する第１平行部１１ｄおよび１１ｅ（第２平行部１２ｄおよび１２ｅ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。
【００３０】
また、第１実施形態では、第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）は、第１部分１１ａおよび第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２部分１２ａおよび第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）に対して直交する方向に延びるように形成されている。つまり、複数の第１連結部１１ｆ〜１１ｉおよび複数の第２連結部１２ｆ〜１２ｉは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、第１平行部１１ｃ（第２平行部１２ｃ）と第１連結部１１ｇ（第２連結部１２ｇ）とが接続されている部分の近傍で第１給電点１４（第２給電点１５）に接続されている。
【００３１】
第１給電点１４および第２給電点１５は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて、接地部１３に配置されている。第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）のＹ２方向側で接続されている。また、第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）と図示しない給電線とを接続している。
【００３２】
第１実施形態では、上記のように、対向した状態の第１アンテナ素子１１の第１部分１１ａおよび第２アンテナ素子１２の第２部分１２ａを、互いに直交させることによって、偏波面を互いに略直交させることができるので、第１部分１１ａと第２部分１２ａとの相互結合を小さくすることができる。その結果、アンテナ素子間全体の相互結合を小さくすることができる。この効果は、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。また、第１アンテナ素子１１に第１折返部１１ｊを設けるとともに、第２アンテナ素子１２に第２折返部１２ｊを設けることによって、小さい配置領域で、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２に必要な長さを確保することができるので、マルチアンテナ装置１０をより小型化することができる。このような効果は、特に、小型化が望まれる携帯機器１００において有効である。また、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２の間に無給電素子のような相互結合を小さくするための部材を別途設ける必要がないので、マルチアンテナ装置１０の配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、より小型化を図ることができる。
【００３３】
また、第１実施形態では、第１部分１１ａおよび第１折返部１１ｊを含む第１アンテナ素子１１を、全体として、第２アンテナ素子１２とは反対側に向かうＸ１方向に沿って延びるように配置するとともに、第２部分１２ａおよび第２折返部１２ｊを含む第２アンテナ素子１２を、全体として、第１アンテナ素子１１とは反対側に向かうＸ２方向に沿って延びるように配置することによって、第１アンテナ素子１１のＹ方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるとともに、第２アンテナ素子１２のＹ方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるので、アンテナ素子の配置領域のＹ方向（高さ方向）を小さくすることができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、第１折返部１１ｊに、第１部分１１ａに対して平行にＸ１方向に沿って配置される第１平行部１１ｂ〜１１ｅを設けるとともに、第２折返部１２ｊに、第２部分１２ａに対して平行にＸ２方向に沿って配置されて第１平行部１１ｂ〜１１ｅと直交する方向に延びる第２平行部１２ｂ〜１２ｅを設けることによって、第１部分１１ａと第２部分１２ａとの相互結合を小さくすることに加えて、互いに直交する第１平行部１１ｂ〜１１ｅと第２平行部１２ｂ〜１２ｅとの相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をより小さくすることができる。
【００３５】
また、第１実施形態では、第１折返部１１ｊに、第１部分１１ａまたは第１平行部１１ｂ〜１１ｄと、第１平行部１１ｂ〜１１ｅとを折り返すように連結する第１連結部１１ｆ〜１１ｉを設けるとともに、第２折返部１２ｊに、第２部分１２ａまたは第２平行部１２ｂ〜１２ｄと、第２平行部１２ｂ〜１２ｅとを折り返すように連結する第２連結部１２ｆ〜１２ｉを設け、第１連結部１１ｆ〜１１ｉおよび第２連結部１２ｆ〜１２ｉを、互いに直交する方向に延びるように形成する。このように構成すれば、第１部分１１ａと第２部分１２ａとの相互結合および第１平行部１１ｂ〜１１ｅと第２平行部１２ｂ〜１２ｅとの相互結合を小さくすることに加えて、互いに直交する第１連結部１１ｆ〜１１ｉと第２連結部１２ｆ〜１２ｉとの相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をさらに小さくすることができる。
【００３６】
また、第１実施形態では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を、同一の基板の表面に形成するとともに、第１アンテナ素子１１の主な偏波面と第２アンテナ素子１２の主な偏波面とが略直交するように配置することによって、同一の基板の表面に形成された第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との相互結合を効果的に小さくすることができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、第１アンテナ素子１１に対して高周波電力を供給する第１給電点１４および第２アンテナ素子１２に対して高周波電力を供給する第２給電点１５を設け、第１アンテナ素子１１の第２アンテナ素子１２側（Ｘ２方向側）の端部を接地して、第１アンテナ素子１１の両端部以外の場所を第１給電点１４に接続するとともに、第２アンテナ素子１２の第１アンテナ素子１１側（Ｘ１方向側）の端部を接地して、第２アンテナ素子１２の両端部以外の場所を第２給電点に接続することによって、アンテナ素子を給電点とは異なる場所で接地することで、中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、インピーダンス整合を容易に図ることができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を、それぞれ、モノポールアンテナにするとともに、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２が出力する電波の波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有するように構成することによって、モノポールアンテナ間の相互結合を小さくしてモノポールアンテナを用いたマルチアンテナ装置１０を小型化することができる。
【００３９】
次に、上記した第１実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、図２に示した第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０と、図４に示した比較例によるマルチアンテナ装置２０とを比較した。
【００４０】
図２に示すように、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２は、Ｘ方向がＬ１（４０ｍｍ）、Ｙ方向がＨ１（１０ｍｍ）の矩形領域（４００ｍｍ２）内に配置されている。
【００４１】
図４に示すように、比較例によるマルチアンテナ装置２０では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２が、それぞれ、折り返し形状を有する第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０とは異なり、２つのアンテナ素子２１および２２が、それぞれ、直線形状に形成されている構成にした。アンテナ素子２１（２２）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が接地部１３に設けられた給電点１４（１５）に接続されている。また、アンテナ素子２１（２２）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、アンテナ素子２１およびアンテナ素子２２は、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、マルチアンテナ装置２０のアンテナ素子２１およびアンテナ素子２２は、Ｘ方向がＬ２（３３ｍｍ）、Ｙ方向がＨ２（１４ｍｍ）の矩形領域（４６２ｍｍ２）内に配置されている。つまり、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０は、比較例によるマルチアンテナ装置が配置される領域よりもＹ方向の長さが短くて面積が小さな矩形領域内に配置されている。比較例によるマルチアンテナ装置２０の他の構成は、上記第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０と同様である。
【００４２】
次に、図３および図５を参照して、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０および比較例によるマルチアンテナ装置２０のＳパラメータの特性について説明する。ここで、図３および図５に示すＳパラメータのうちのＳ１１は、アンテナ素子の反射係数を意味し、ＳパラメータのうちのＳ２１は、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味する。また、図３および図５では、横軸に周波数をとり、縦軸にＳ１１およびＳ２１の大きさ（単位：ｄＢ）をとっている。
【００４３】
まず、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０では、図３に示すように、マルチアンテナ装置１０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１４ｄＢであり、Ｓ２１が約−２０ｄＢであった。また、約２．４５ＧＨｚ以上約２．６８ＧＨｚ以下の周波数帯でＳ１１が−１０ｄＢ以下であり、Ｓ２１が−１９ｄＢ以下であった。これに対して、比較例によるマルチアンテナ装置２０では、図５に示すように、マルチアンテナ装置２０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１２ｄＢであり、Ｓ２１が約−１４ｄＢであった。また、約２．４４ＧＨｚ以上約２．７４ＧＨｚ以下の周波数帯でＳ１１が−１０ｄＢ以下であり、Ｓ２１が−１３ｄＢ以下であった。なお、Ｓ１１の値が−１０ｄＢ以下であれば、電気的に良好であると考えられ、Ｓ２１の値が−１０ｄＢ以下であれば、アンテナ素子間の相互結合は微小であると考えられる。
【００４４】
この結果、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０も比較例によるマルチアンテナ装置２０と同様に、中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、Ｓ２１の値を−１０ｄＢ以下にすることができた。よって、第１アンテナ素子１１に、第１部分１１ａと、第１部分１１ａに対して第２アンテナ素子１２とは反対側に配置された第１折返部１１ｊとを設けるとともに、第２アンテナ素子１２に、第１部分１１ａと対向した状態で第１部分１１ａと直交する方向に延びる第２部分１２ａと、第２部分１２ａに対して第１アンテナ素子１１とは反対側に配置された第２折返部１２ｊとを設けることによって、アンテナ素子間の相互結合を小さくしながら、マルチアンテナ装置１０の配置領域を小さくすることができることが判明した。また、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０も比較例によるマルチアンテナ装置２０と同様に、中心周波数を含む約２３０ＭＨｚの帯域（約２．４５ＧＨｚ以上約２．６８ＧＨｚ以下）でＳ１１を−１０ｄＢ以下にするとともに、Ｓ２１を−１０ｄＢ以下にすることができた。よって、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を折り返して、マルチアンテナ装置１０の配置領域を小さくした場合でもマルチアンテナ装置１０を約２３０ＭＨｚの広い帯域（約２．４５ＧＨｚ以上約２．６８ＧＨｚ以下）に対応させることができることが判明した。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、図６および図７を参照して、本発明の第２実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置３０について説明する。この第２実施形態では、給電点をアンテナ素子の端部以外の場所に接続した上記第１実施形態と異なり、給電点をアンテナ素子の端部にインピーダンス整合を図るための整合回路を介して接続したマルチアンテナ装置３０について説明する。なお、携帯機器１００は、本発明の「通信機器」の一例である。
【００４６】
第２実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置３０は、図６に示すように、第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２と、接地部１３と、第１アンテナ素子３１に高周波電力を供給するための第１給電点１４および第２アンテナ素子３２に高周波電力を供給するための第２給電点１５と、インピーダンス整合を図るための第１整合回路１６および第２整合回路１７とを含んでいる。
【００４７】
第１アンテナ素子３１は、第２アンテナ素子３２のＸ１方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２は、薄板形状を有し、図示しない基板の同一の表面に設けられている。また、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、マルチアンテナ装置３０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚの波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。また、第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２は、第１アンテナ素子３１の主な偏波面と第２アンテナ素子３２の主な偏波面とが略直交するように配置されている。具体的には、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、折り返し形状を有している。また、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、全体として、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に沿って延びるように配置されている。つまり、第１アンテナ素子３１と第２アンテナ素子３２とは、互いに反対向きでかつ平行な方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に沿って延びるように配置されている。また、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）と、第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）と、第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）とを含む。なお、電気長とは、アンテナを構成する導体上を進む信号の１波長を基準とした長さである。また、Ｘ１方向およびＸ２方向は、それぞれ、本発明の「第１の方向」および「第２の方向」の一例である。
【００４８】
ここで、第２実施形態では、第１部分３１ａおよび第２部分３２ａは、Ｘ方向（第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２が全体として延びる方向）において、互いに対向するように配置されている。また、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が第１整合回路１６（第２整合回路１７）を介して第１給電点１４（第２給電点１５）に接続されている。また、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、第１部分３１ａおよび第２部分３２ａは、互いに対向し、かつ、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００４９】
第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）および第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）により、第１折返部３１ｊ（第２折返部３２ｊ）が形成されている。また、第１折返部３１ｊ（第２折返部３２ｊ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）に対してＸ１方向側（Ｘ２方向側）に配置されている。詳しくは、第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）に対して平行にＸ１方向（Ｘ２方向）に沿って配置されている。言い換えると、第１平行部３１ｂ〜３１ｅおよび第２平行部３２ｂ〜３２ｅは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１平行部３１ｅ（第２平行部３２ｅ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部は、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）の開放された端部である。
【００５０】
第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）または第１平行部３１ｂ〜３１ｄ（第２平行部３２ｂ〜３２ｄ）と、第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）とを折り返すように連結している。具体的には、第１連結部３１ｆ（第２連結部３２ｆ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）および第１平行部３１ｂ（第２平行部３２ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部３１ｇ（第２連結部３２ｇ）は、隣接する第１平行部３１ｂおよび３１ｃ（第２平行部３２ｂおよび３２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部３１ｈ（第２連結部３２ｈ）は、隣接する第１平行部３１ｃおよび３１ｄ（第２平行部３２ｃおよび３２ｄ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部３１ｉ（第２連結部３２ｉ）は、隣接する第１平行部３１ｄおよび３１ｅ（第２平行部３２ｄおよび３２ｅ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。
【００５１】
第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）は、第１部分３１ａおよび第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２部分３２ａおよび第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）に対して直交する方向に延びるように形成されている。つまり、複数の第１連結部３１ｆ〜３１ｉおよび複数の第２連結部３２ｆ〜３２ｉは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００５２】
第１給電点１４および第２給電点１５は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて、接地部１３に配置されている。第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）のＹ２方向側で接続されている。また、第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）と図示しない給電線とを接続している。
【００５３】
第１整合回路１６（第２整合回路１７）は、マルチアンテナ装置３０が対応する高周波電力の２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合をとるように構成されている。具体的には、図７に示すように、第１整合回路１６（第２整合回路１７）は、インダクタ（コイル）およびキャパシタ（コンデンサ）により構成されたπ型回路（πマッチ）により構成されている。
【００５４】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５５】
上記のように、第２実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、第１アンテナ素子３１に、第１部分３１ａと、第１部分３１ａに対して第２アンテナ素子３２とは反対側に配置された第１折返部３１ｊとを設けるとともに、第２アンテナ素子３２に、第１部分３１ａと対向した状態で第１部分３１ａと直交する方向に延びる第２部分３２ａと、第２部分３２ａに対して第１アンテナ素子３１とは反対側に配置された第２折返部３２ｊとを設けることによって、配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができ、かつ、マルチアンテナ装置３０をより小型化することができる。
【００５６】
さらに、第２実施形態では、上記のように、第１アンテナ素子３１に対して高周波電力を供給する第１給電点１４および第２アンテナ素子３２に対して高周波電力を供給する第２給電点１５と、第１アンテナ素子３１と第１給電点１４との間に配置され、高周波電力の２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路１６と、第２アンテナ素子３２と第２給電点１５との間に配置され、高周波電力の２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路１７とを設けることによって、第１整合回路１６（第２整合回路１７）により、２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合が図られるので、アンテナ素子を介して伝達されるエネルギーの伝達損失を容易に軽減させることができる。
【００５７】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５８】
（第３実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置４０について説明する。この第３実施形態では、第１アンテナ素子１１（３１）の第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（３１ｆ〜３１ｉ）と第２アンテナ素子１２（３２）の第２連結部１２ｆ〜１２ｉ（３２ｆ〜３２ｉ）とを互いに直交する方向に延びるように形成した上記第１および第２実施形態と異なり、第１アンテナ素子４１の第１連結部４１ｆ〜４１ｉと第２アンテナ素子４２の第２連結部４２ｆ〜４２ｉとを互いに平行な方向に延びるように形成したマルチアンテナ装置４０について説明する。なお、携帯機器１００は、本発明の「通信機器」の一例である。
【００５９】
第３実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置４０は、図８に示すように、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２と、接地部１３と、第１アンテナ素子４１に高周波電力を供給するための第１給電点１４および第２アンテナ素子４２に高周波電力を供給するための第２給電点１５とを含んでいる。
【００６０】
第１アンテナ素子４１は、第２アンテナ素子４２のＸ１方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２は、薄板形状を有し、図示しない基板の同一の表面に設けられている。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、マルチアンテナ装置４０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚの波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。また、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２は、第１アンテナ素子４１の主な偏波面と第２アンテナ素子４２の主な偏波面とが略直交するように配置されている。具体的には、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、折り返し形状を有している。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、全体として、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に沿って延びるように配置されている。つまり、第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２とは、互いに反対向きでかつ平行な方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に沿って延びるように配置されている。また、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２は、Ｙ方向（高さ方向）にＨ３の長さを有する。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）と、第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）と、第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）とを含む。なお、電気長とは、アンテナを構成する導体上を進む信号の１波長を基準とした長さである。また、Ｘ１方向およびＸ２方向は、それぞれ、本発明の「第１の方向」および「第２の方向」の一例である。
【００６１】
第１部分４１ａおよび第２部分４２ａは、Ｘ方向（第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２が全体として延びる方向）において、互いに対向するように配置されている。また、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が第１給電点１４（第２給電点１５）に接続されている。また、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、第１部分４１ａおよび第２部分４２ａは、互いに対向し、かつ、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００６２】
第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）および第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）により、第１折返部４１ｊ（第２折返部４２ｊ）が形成されている。また、第１折返部４１ｊ（第２折返部４２ｊ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）に対してＸ１方向側（Ｘ２方向側）に配置されている。詳しくは、第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）に対して平行にＸ１方向（Ｘ２方向）に沿って配置されている。言い換えると、第１平行部４１ｂ〜４１ｅおよび第２平行部４２ｂ〜４２ｅは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１平行部４１ｅ（第２平行部４２ｅ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部は、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）の開放された端部である。
【００６３】
第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）または第１平行部４１ｂ〜４１ｄ（第２平行部４２ｂ〜４２ｄ）と、第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）とを折り返すように連結している。具体的には、第１連結部４１ｆ（第２連結部４２ｆ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）および第１平行部４１ｂ（第２平行部４２ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部４１ｇ（第２連結部４２ｇ）は、隣接する第１平行部４１ｂおよび４１ｃ（第２平行部４２ｂおよび４２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部４１ｈ（第２連結部４２ｈ）は、隣接する第１平行部４１ｃおよび４１ｄ（第２平行部４２ｃおよび４２ｄ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部４１ｉ（第２連結部４２ｉ）は、隣接する第１平行部４１ｄおよび４１ｅ（第２平行部４２ｄおよび４２ｅ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。
【００６４】
ここで、第３実施形態では、第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）は、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に延びるように形成されている。
【００６５】
第１給電点１４および第２給電点１５は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて、接地部１３に配置されている。第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）のＹ２方向側で接続されている。また、第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）と図示しない給電線とを接続している。
【００６６】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６７】
上記のように、第３実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、第１アンテナ素子４１に、第１部分４１ａと、第１部分４１ａに対して第２アンテナ素子４２とは反対側に配置された第１折返部４１ｊとを設けるとともに、第２アンテナ素子４２に、第１部分４１ａと対向した状態で第１部分４１ａと直交する方向に延びる第２部分４２ａと、第２部分４２ａに対して第１アンテナ素子４１とは反対側に配置された第２折返部４２ｊとを設けることによって、配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。また、マルチアンテナ装置４０をより小型化することができる。
【００６８】
さらに、第３実施形態では、上記のように、第１折返部４１ｊに、第１部分４１ａまたは第１平行部４１ｂ〜４１ｄと、第１平行部４１ｂ〜４１ｅとを折り返すように連結する第１連結部４１ｆ〜４１ｉを設け、第２折返部４２ｊに、第２部分４２ａまたは第２平行部４２ｂ〜４２ｄと、第２平行部４２ｂ〜４２ｅとを折り返すように連結する第２連結部４２ｆ〜４２ｉを設け、第１連結部４１ｆ〜４１ｉを、Ｘ１方向に延びるように形成するとともに、第２連結部４２ｆ〜４２ｉを、Ｘ２方向に延びるように形成する。このように構成すれば、第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）の両端の位置を、Ｙ方向（高さ方向）において、そろえることができるので、図１５に示すように、連結部をＸ方向と交差する方向に延びるように形成する場合に比べて、連結部のＹ１方向側またはＹ２方向側（高さ方向側）のデッドスペースを小さくすることができる。その結果、マルチアンテナ装置４０を配置する領域を小さくすることができる。たとえば、マルチアンテナ装置４０が配置される領域のＹ方向（高さ方向）の長さＨ３を第１実施形態のＨ１に比べて小さくすることができる。
【００６９】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７１】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、携帯機器に本発明のマルチアンテナ装置を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。携帯機器以外の通信機器に本発明のマルチアンテナ装置を適用してもよい。
【００７２】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の開放されている端部が、第１給電点（第２給電点）に対して第２アンテナ素子（第１アンテナ素子）とは反対側に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図９に示す第１変形例のように、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の開放されている端部が、第１給電点（第２給電点）に対して第２アンテナ素子（第１アンテナ素子）側に配置されていてもよい。
【００７３】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す第２変形例のように、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ１方向側（Ｘ２方向側）の端部から、Ｘ２方向（Ｘ１方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されていてもよい。
【００７４】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子が全体として延びる方向である第１の方向（Ｘ１方向）は、第２アンテナ素子が全体として延びる方向である第２の方向（Ｘ２方向）に対して平行でかつ反対向きの方向である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１の方向は、第２の方向に対して平行ではない反対向きの方向であってもよい。たとえば、図１１に示す第３変形例のように、第１アンテナ素子が全体として延びる方向である第１の方向がＡ方向であり、第２アンテナ素子が全体として延びる方向である第２の方向がＢ方向であってもよい。
【００７５】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）は、全体として延びる方向である第１の方向（第２の方向）に対して略直交する方向に延びる部分を有していない例を示したが、本発明ではこれに限られない。本発明では、たとえば、図１２に示すように、第１アンテナ素子５１（第２アンテナ素子５２）は、第１の方向（Ｘ１方向）（第２の方向（Ｘ２方向））側に、第１の方向（第２の方向）に対して略直行する方向に延びる部分５１ａ〜５１ｄ（５２ａ〜５２ｄ）を有していてもよい。この場合、第１アンテナ素子５１の部分５１ａ〜５１ｄと第２アンテナ素子５２の部分５２ａ〜５２ｄとは、互いに略平行に延びるように形成されていてもよい。これにより、相互結合の影響が少ない互いに離れている部分を、互いに直交する方向に延びるように形成しなくてもよいので、配線パターン設計の自由度が低下することをより抑制することが可能である。
【００７６】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１部分および第２アンテナ素子の第２部分は、互いに直交する方向に延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、それぞれ互いに略直交する方向に延びていれば、９０度でなくてもよい。
【００７７】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１平行部および第２アンテナ素子の第２平行部は、互いに直交する方向に延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、それぞれ互いに略直交する方向に延びていれば、９０度でなくてもよい。
【００７８】
また、上記第１および第２実施形態では、第１アンテナ素子の第１連結部および第２アンテナ素子の第２連結部は、互いに直交する方向に延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、それぞれ互いに略直交する方向に延びていれば、９０度でなくてもよい。
【００７９】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１部分と第２部分とが互いに略直交する方向に延びるように形成されていれば、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度以外の方向に延びるように形成されていてもよい。
【００８０】
また、上記第２実施形態では、給電点とアンテナ素子の間にインピーダンス整合を図るためにπ型の整合回路を設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、インピーダンス整合を図るためにＴ型の整合回路（図１３参照）を設けてもよいし、Ｌ型の整合回路（図１４参照）を設けてもよい。また、π型の整合回路やＴ型の整合回路、Ｌ型の整合回路などは、インダクタ（コイル）またはキャパシタ（コンデンサ）の一方のみにより構成してもよいし、インダクタおよびキャパシタの両方により構成してもよい。また、第１および第３実施形態のマルチアンテナ装置に整合回路を設けてもよい。
【００８１】
また、上記第１〜第３実施形態では、マルチアンテナ装置の一例として、ＭＩＭＯ通信用のマルチアンテナ装置を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ダイバシティなどＭＩＭＯ以外の形式に対応するマルチアンテナ装置であってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０、３０、４０ マルチアンテナ装置
１１、３１、４１、５１ 第１アンテナ素子
１１ａ、３１ａ、４１ａ 第１部分
１１ｂ〜１１ｅ、３１ｂ〜３１ｅ、４１ｂ〜４１ｅ 第１平行部
１１ｆ〜１１ｉ、３１ｆ〜３１ｉ、４１ｆ〜４１ｉ 第１連結部
１１ｊ、３１ｊ、４１ｊ 第１折返部
１２、３２、４２、５２ 第２アンテナ素子
１２ａ、３２ａ、４２ａ 第２部分
１２ｂ〜１２ｅ、３２ｂ〜３２ｅ、４２ｂ〜４２ｅ 第２平行部
１２ｆ〜１２ｉ、３２ｆ〜３２ｉ、４２ｆ〜４２ｉ 第２連結部
１２ｊ、３２ｊ、４２ｊ 第２折返部
１４ 第１給電点
１５ 第２給電点
１６ 第１整合回路
１７ 第２整合回路
１００ 携帯機器（通信機器）
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マルチアンテナ装置および通信機器に関し、特に、複数のアンテナ素子を備えたマルチアンテナ装置および通信機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のアンテナ素子を備えたマルチアンテナ装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
上記特許文献１には、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子と、第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との間に配置されるアイソレーション素子（無給電素子）とを備えるＭＩＭＯアレーアンテナ（マルチアンテナ装置）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のＭＩＭＯアレーアンテナでは、アイソレーション素子（無給電素子）を設けることによってアンテナ素子間の相互結合を抑制可能である一方、アイソレーション素子を設ける必要があるので、配線パターン設計の自由度が低下するという問題点がある。また、従来では、マルチアンテナ装置が携帯機器に搭載されることから、マルチアンテナ装置のさらなる小型化の要求がある。
【０００６】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることが可能で、かつ、より小型化を図ることが可能なマルチアンテナ装置および通信機器を提供することである。
【課題を解決するための手段および発明の効果】
【０００７】
この発明の第１の局面によるマルチアンテナ装置は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子とを備え、第１アンテナ素子は、第１部分と、第１部分に対して第２アンテナ素子とは反対側に配置された第１折返部とを含み、第２アンテナ素子は、第１部分と対向した状態で第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、第２部分に対して第１アンテナ素子とは反対側に配置された第２折返部とを含む。
【０００８】
この発明の第１の局面によるマルチアンテナ装置では、上記のように、対向した状態の第１アンテナ素子の第１部分および第２アンテナ素子の第２部分を、互いに略直交させることによって、偏波面を互いに略直交させることができるので、第１部分と第２部分との相互結合を小さくすることができる。その結果、アンテナ素子間全体の相互結合を小さくすることができる。この効果は、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。また、第１アンテナ素子に第１折返部を設けるとともに、第２アンテナ素子に第２折返部を設けることによって、小さい配置領域で、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子に必要な長さを確保することができるので、マルチアンテナ装置をより小型化することができる。また、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の間に無給電素子のような相互結合を小さくするための部材を別途設ける必要がないので、マルチアンテナ装置の配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、より小型化を図ることができる。
【０００９】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１部分および第１折返部を含む第１アンテナ素子は、全体として、第２アンテナ素子とは反対側に向かう第１の方向に沿って延びるように配置されており、第２部分および第２折返部を含む第２アンテナ素子は、全体として、第１アンテナ素子とは反対側に向かう第２の方向に沿って延びるように配置されている。このように構成すれば、第１アンテナ素子の第１の方向と直交する方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるとともに、第２アンテナ素子の第２の方向と直交する方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるので、アンテナ素子の配置領域の高さ方向を小さくすることができる。
【００１０】
この場合、好ましくは、第１折返部は、第１部分に対して略平行に第１の方向に沿って配置される複数の第１平行部を有し、第２折返部は、第２部分に対して略平行に第２の方向に沿って配置されて第１平行部と略直交する方向に延びる複数の第２平行部を有する。このように構成すれば、第１部分と第２部分との相互結合を小さくすることに加えて、互いに略直交する複数の第１平行部と複数の第２平行部との相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をより小さくすることができる。
【００１１】
上記第１折返部および第２折返部が、それぞれ、第１平行部および第２平行部を有する構成において、好ましくは、第１折返部は、第１部分または第１平行部と、第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、第２折返部は、第２部分または第２平行部と、第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、第１連結部および第２連結部は、互いに略直交する方向に延びるように形成されている。このように構成すれば、第１部分と第２部分との相互結合および第１平行部と第２平行部との相互結合を小さくすることに加えて、互いに略直交する第１連結部と第２連結部との相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をさらに小さくすることができる。
【００１２】
上記第１折返部および第２折返部が、それぞれ、第１平行部および第２平行部を有する構成において、好ましくは、第１折返部は、第１部分または第１平行部と、第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、第２折返部は、第２部分または第２平行部と、第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、第１連結部は、第１の方向に延びるように形成されているとともに、第２連結部は、第２の方向に延びるように形成されている。このように構成すれば、第１連結部（第２連結部）の両端の位置を、第１の方向（第２の方向）と直交する方向（高さ方向）において、そろえることができるので、第１連結部（第２連結部）を第１の方向（第２の方向）と交差する方向に延びるように形成する場合に比べて、第１の方向（第２の方向）と直交する方向（高さ方向）のデッドスペース（図１５参照）を小さくすることができる。
【００１３】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子は、同一の平面に形成されているとともに、第１アンテナ素子の主な偏波面と第２アンテナ素子の主な偏波面とが略直交するように配置されている。このように構成すれば、同一の平面に形成された第１アンテナ素子と第２アンテナ素子との相互結合を効果的に小さくすることができる。
【００１４】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点をさらに備え、第１アンテナ素子は、第２アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が第１給電点に接続されており、第２アンテナ素子は、第１アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が第２給電点に接続されている。このように構成すれば、アンテナ素子を給電点とは異なる場所で接地することで、所定の周波数において、インピーダンス整合を容易に図ることができる。
【００１５】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子は、それぞれ、モノポールアンテナであり、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子が出力する電波の波長の略１／４の電気長を有する。このように構成すれば、モノポールアンテナ間の相互結合を小さくしてモノポールアンテナを用いたマルチアンテナ装置を小型化することができる。
【００１６】
上記第１の局面によるマルチアンテナ装置において、好ましくは、第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点と、第１アンテナ素子と第１給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路と、第２アンテナ素子と第２給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路とをさらに備える。このように構成すれば、第１整合回路（第２整合回路）により、所定の周波数において、インピーダンス整合が図られるので、アンテナ素子を介して伝達されるエネルギーの伝達損失を容易に軽減させることができる。
【００１７】
この発明の第２の局面による通信機器は、マルチアンテナ装置と、マルチアンテナ装置により送受信した電波を用いて通信する通信部とを備え、マルチアンテナ装置は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子とを含み、第１アンテナ素子は、第１部分と、第１部分に対して第２アンテナ素子側と反対側に配置された第１折返部とを有し、第２アンテナ素子は、第１部分と対向した状態で第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、第２部分に対して第１アンテナ素子側と反対側に配置された第２折返部とを有する。
【００１８】
この発明の第２の局面による通信機器では、上記のように、対向した状態の第１アンテナ素子の第１部分および第２アンテナ素子の第２部分を、互いに略直交させることによって、偏波面を互いに略直交させることができるので、第１部分と第２部分との相互結合を小さくすることができる。その結果、アンテナ素子間全体の相互結合を小さくすることができる。また、第１アンテナ素子に第１折返部を設けるとともに、第２アンテナ素子に第２折返部を設けることによって、小さい配置領域で、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子に必要な長さを確保することができるので、マルチアンテナ装置をより小型化することができる。このような効果は、特に、小型化が望まれる携帯通信機器において有効である。また、第１アンテナ素子および第２アンテナ素子の間に無給電素子のような相互結合を小さくするための部材を別途設ける必要がないので、マルチアンテナ装置の配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、より小型化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１〜第３実施形態による携帯機器の全体構成を示した平面図である。
【図２】本発明の第１実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図４】比較例によるマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図５】図４に示した比較例によるマルチアンテナ装置のシミュレーションにおけるＳパラメータの特性を示した図である。
【図６】本発明の第２実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図７】本発明の第２実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置のπ型の整合回路を示した図である。
【図８】本発明の第３実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図９】本発明の第１〜第３実施形態の第１変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１０】本発明の第１〜第３実施形態の第２変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１１】本発明の第１〜第３実施形態の第３変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１２】本発明の第１〜第３実施形態の第４変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置を示した平面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置のＴ型の整合回路を示した図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の変形例による携帯機器のマルチアンテナ装置のＬ型の整合回路を示した図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による携帯機器のマルチアンテナ装置のデッドスペースを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態による携帯機器１００の構成について説明する。なお、携帯機器１００は、本発明の「通信機器」の一例である。
【００２２】
本発明の第１実施形態による携帯機器１００は、図１に示すように、正面から見て、略長方形形状を有している。また、携帯機器１００は、表示画面部１と、操作部２とを備えている。また、携帯機器１００の筐体内部には、通信部３と、マルチアンテナ装置１０とが設けられている。
【００２３】
表示画面部１は、液晶ディスプレイからなり、画像を表示可能に構成されている。操作部２は、複数のボタンからなり、ユーザの操作を受付可能に構成されている。通信部３は、マルチアンテナ装置１０により送受信された電波を用いて通信を行うように構成されている。
【００２４】
マルチアンテナ装置１０は、複数のアンテナ素子を用いて所定の周波数において多重の入出力が可能なＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ）通信用に構成されている。
【００２５】
マルチアンテナ装置１０は、図２に示すように、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２と、接地部１３と、第１アンテナ素子１１に高周波電力を供給するための第１給電点１４および第２アンテナ素子１２に高周波電力を供給するための第２給電点１５とを含んでいる。
【００２６】
第１アンテナ素子１１は、第２アンテナ素子１２のＸ１方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２は、薄板形状を有し、図示しない基板の同一の表面に設けられている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、マルチアンテナ装置１０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚの波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。また、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２は、第１アンテナ素子１１の主な偏波面と第２アンテナ素子１２の主な偏波面とが略直交するように配置されている。具体的には、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、折り返し形状を有している。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、全体として、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に沿って延びるように配置されている。つまり、第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２とは、互いに反対向きでかつ平行な方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に沿って延びるように配置されている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）と、第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）と、第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）とを含む。なお、電気長とは、アンテナを構成する導体上を進む信号の１波長を基準とした長さである。また、Ｘ１方向およびＸ２方向は、それぞれ、本発明の「第１の方向」および「第２の方向」の一例である。
【００２７】
ここで、第１実施形態では、第１部分１１ａおよび第２部分１２ａは、Ｘ方向（第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２が全体として延びる方向）において、互いに対向するように配置されている。また、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が接地部１３に接地されている。つまり、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）の第２アンテナ素子側（Ｘ２方向側）（第１アンテナ素子側（Ｘ１方向側））の端部は、接地部１３に接地されている。また、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、第１部分１１ａおよび第２部分１２ａは、互いに対向し、かつ、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００２８】
第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）および第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）により、第１折返部１１ｊ（第２折返部１２ｊ）が形成されている。また、第１折返部１１ｊ（第２折返部１２ｊ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）に対してＸ１方向側（Ｘ２方向側）に配置されている。詳しくは、第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）に対して平行にＸ１方向（Ｘ２方向）に沿って配置されている。言い換えると、第１平行部１１ｂ〜１１ｅおよび第２平行部１２ｂ〜１２ｅは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１平行部１１ｅ（第２平行部１２ｅ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）の開放された端部である。
【００２９】
第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）または第１平行部１１ｂ〜１１ｄ（第２平行部１２ｂ〜１２ｄ）と、第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）とを折り返すように連結している。具体的には、第１連結部１１ｆ（第２連結部１２ｆ）は、第１部分１１ａ（第２部分１２ａ）および第１平行部１１ｂ（第２平行部１２ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部１１ｇ（第２連結部１２ｇ）は、隣接する第１平行部１１ｂおよび１１ｃ（第２平行部１２ｂおよび１２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部１１ｈ（第２連結部１２ｈ）は、隣接する第１平行部１１ｃおよび１１ｄ（第２平行部１２ｃおよび１２ｄ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部１１ｉ（第２連結部１２ｉ）は、隣接する第１平行部１１ｄおよび１１ｅ（第２平行部１２ｄおよび１２ｅ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。
【００３０】
また、第１実施形態では、第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（第２連結部１２ｆ〜１２ｉ）は、第１部分１１ａおよび第１平行部１１ｂ〜１１ｅ（第２部分１２ａおよび第２平行部１２ｂ〜１２ｅ）に対して直交する方向に延びるように形成されている。つまり、複数の第１連結部１１ｆ〜１１ｉおよび複数の第２連結部１２ｆ〜１２ｉは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）は、第１平行部１１ｃ（第２平行部１２ｃ）と第１連結部１１ｇ（第２連結部１２ｇ）とが接続されている部分の近傍で第１給電点１４（第２給電点１５）に接続されている。
【００３１】
第１給電点１４および第２給電点１５は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて、接地部１３に配置されている。第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）のＹ２方向側で接続されている。また、第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子１１（第２アンテナ素子１２）と図示しない給電線とを接続している。
【００３２】
第１実施形態では、上記のように、対向した状態の第１アンテナ素子１１の第１部分１１ａおよび第２アンテナ素子１２の第２部分１２ａを、互いに直交させることによって、偏波面を互いに略直交させることができるので、第１部分１１ａと第２部分１２ａとの相互結合を小さくすることができる。その結果、アンテナ素子間全体の相互結合を小さくすることができる。この効果は、後述する本願発明者のシミュレーションにより確認済みである。また、第１アンテナ素子１１に第１折返部１１ｊを設けるとともに、第２アンテナ素子１２に第２折返部１２ｊを設けることによって、小さい配置領域で、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２に必要な長さを確保することができるので、マルチアンテナ装置１０をより小型化することができる。このような効果は、特に、小型化が望まれる携帯機器１００において有効である。また、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２の間に無給電素子のような相互結合を小さくするための部材を別途設ける必要がないので、マルチアンテナ装置１０の配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、より小型化を図ることができる。
【００３３】
また、第１実施形態では、第１部分１１ａおよび第１折返部１１ｊを含む第１アンテナ素子１１を、全体として、第２アンテナ素子１２とは反対側に向かうＸ１方向に沿って延びるように配置するとともに、第２部分１２ａおよび第２折返部１２ｊを含む第２アンテナ素子１２を、全体として、第１アンテナ素子１１とは反対側に向かうＸ２方向に沿って延びるように配置することによって、第１アンテナ素子１１のＹ方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるとともに、第２アンテナ素子１２のＹ方向（高さ方向）の長さが大きくなることを抑制することができるので、アンテナ素子の配置領域のＹ方向（高さ方向）を小さくすることができる。
【００３４】
また、第１実施形態では、第１折返部１１ｊに、第１部分１１ａに対して平行にＸ１方向に沿って配置される第１平行部１１ｂ〜１１ｅを設けるとともに、第２折返部１２ｊに、第２部分１２ａに対して平行にＸ２方向に沿って配置されて第１平行部１１ｂ〜１１ｅと直交する方向に延びる第２平行部１２ｂ〜１２ｅを設けることによって、第１部分１１ａと第２部分１２ａとの相互結合を小さくすることに加えて、互いに直交する第１平行部１１ｂ〜１１ｅと第２平行部１２ｂ〜１２ｅとの相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をより小さくすることができる。
【００３５】
また、第１実施形態では、第１折返部１１ｊに、第１部分１１ａまたは第１平行部１１ｂ〜１１ｄと、第１平行部１１ｂ〜１１ｅとを折り返すように連結する第１連結部１１ｆ〜１１ｉを設けるとともに、第２折返部１２ｊに、第２部分１２ａまたは第２平行部１２ｂ〜１２ｄと、第２平行部１２ｂ〜１２ｅとを折り返すように連結する第２連結部１２ｆ〜１２ｉを設け、第１連結部１１ｆ〜１１ｉおよび第２連結部１２ｆ〜１２ｉを、互いに直交する方向に延びるように形成する。このように構成すれば、第１部分１１ａと第２部分１２ａとの相互結合および第１平行部１１ｂ〜１１ｅと第２平行部１２ｂ〜１２ｅとの相互結合を小さくすることに加えて、互いに直交する第１連結部１１ｆ〜１１ｉと第２連結部１２ｆ〜１２ｉとの相互結合も小さくすることができるので、アンテナ素子間全体の相互結合をさらに小さくすることができる。
【００３６】
また、第１実施形態では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を、同一の基板の表面に形成するとともに、第１アンテナ素子１１の主な偏波面と第２アンテナ素子１２の主な偏波面とが略直交するように配置することによって、同一の基板の表面に形成された第１アンテナ素子１１と第２アンテナ素子１２との相互結合を効果的に小さくすることができる。
【００３７】
また、第１実施形態では、第１アンテナ素子１１に対して高周波電力を供給する第１給電点１４および第２アンテナ素子１２に対して高周波電力を供給する第２給電点１５を設け、第１アンテナ素子１１の第２アンテナ素子１２側（Ｘ２方向側）の端部を接地して、第１アンテナ素子１１の両端部以外の場所を第１給電点１４に接続するとともに、第２アンテナ素子１２の第１アンテナ素子１１側（Ｘ１方向側）の端部を接地して、第２アンテナ素子１２の両端部以外の場所を第２給電点に接続することによって、アンテナ素子を給電点とは異なる場所で接地することで、中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、インピーダンス整合を容易に図ることができる。
【００３８】
また、第１実施形態では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を、それぞれ、モノポールアンテナにするとともに、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２が出力する電波の波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有するように構成することによって、モノポールアンテナ間の相互結合を小さくしてモノポールアンテナを用いたマルチアンテナ装置１０を小型化することができる。
【００３９】
次に、上記した第１実施形態の効果を確認するために行ったシミュレーションの結果について説明する。このシミュレーションでは、図２に示した第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０と、図４に示した比較例によるマルチアンテナ装置２０とを比較した。
【００４０】
図２に示すように、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２は、Ｘ方向がＬ１（４０ｍｍ）、Ｙ方向がＨ１（１０ｍｍ）の矩形領域（４００ｍｍ２）内に配置されている。
【００４１】
図４に示すように、比較例によるマルチアンテナ装置２０では、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２が、それぞれ、折り返し形状を有する第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０とは異なり、２つのアンテナ素子２１および２２が、それぞれ、直線形状に形成されている構成にした。アンテナ素子２１（２２）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が接地部１３に設けられた給電点１４（１５）に接続されている。また、アンテナ素子２１（２２）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、アンテナ素子２１およびアンテナ素子２２は、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、マルチアンテナ装置２０のアンテナ素子２１およびアンテナ素子２２は、Ｘ方向がＬ２（３３ｍｍ）、Ｙ方向がＨ２（１４ｍｍ）の矩形領域（４６２ｍｍ２）内に配置されている。つまり、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０は、比較例によるマルチアンテナ装置が配置される領域よりもＹ方向の長さが短くて面積が小さな矩形領域内に配置されている。比較例によるマルチアンテナ装置２０の他の構成は、上記第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０と同様である。
【００４２】
次に、図３および図５を参照して、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０および比較例によるマルチアンテナ装置２０のＳパラメータの特性について説明する。ここで、図３および図５に示すＳパラメータのうちのＳ１１は、アンテナ素子の反射係数を意味し、ＳパラメータのうちのＳ２１は、２つのアンテナ素子間の相互結合の大きさを意味する。また、図３および図５では、横軸に周波数をとり、縦軸にＳ１１およびＳ２１の大きさ（単位：ｄＢ）をとっている。
【００４３】
まず、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０では、図３に示すように、マルチアンテナ装置１０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１４ｄＢであり、Ｓ２１が約−２０ｄＢであった。また、約２．４５ＧＨｚ以上約２．６８ＧＨｚ以下の周波数帯でＳ１１が−１０ｄＢ以下であり、Ｓ２１が−１９ｄＢ以下であった。これに対して、比較例によるマルチアンテナ装置２０では、図５に示すように、マルチアンテナ装置２０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、Ｓ１１が約−１２ｄＢであり、Ｓ２１が約−１４ｄＢであった。また、約２．４４ＧＨｚ以上約２．７４ＧＨｚ以下の周波数帯でＳ１１が−１０ｄＢ以下であり、Ｓ２１が−１３ｄＢ以下であった。なお、Ｓ１１の値が−１０ｄＢ以下であれば、電気的に良好であると考えられ、Ｓ２１の値が−１０ｄＢ以下であれば、アンテナ素子間の相互結合は微小であると考えられる。
【００４４】
この結果、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０も比較例によるマルチアンテナ装置２０と同様に、中心周波数２．５５ＧＨｚにおいて、Ｓ２１の値を−１０ｄＢ以下にすることができた。よって、第１アンテナ素子１１に、第１部分１１ａと、第１部分１１ａに対して第２アンテナ素子１２とは反対側に配置された第１折返部１１ｊとを設けるとともに、第２アンテナ素子１２に、第１部分１１ａと対向した状態で第１部分１１ａと直交する方向に延びる第２部分１２ａと、第２部分１２ａに対して第１アンテナ素子１１とは反対側に配置された第２折返部１２ｊとを設けることによって、アンテナ素子間の相互結合を小さくしながら、マルチアンテナ装置１０の配置領域を小さくすることができることが判明した。また、第１実施形態に対応するマルチアンテナ装置１０も比較例によるマルチアンテナ装置２０と同様に、中心周波数を含む約２３０ＭＨｚの帯域（約２．４５ＧＨｚ以上約２．６８ＧＨｚ以下）でＳ１１を−１０ｄＢ以下にするとともに、Ｓ２１を−１０ｄＢ以下にすることができた。よって、第１アンテナ素子１１および第２アンテナ素子１２を折り返して、マルチアンテナ装置１０の配置領域を小さくした場合でもマルチアンテナ装置１０を約２３０ＭＨｚの広い帯域（約２．４５ＧＨｚ以上約２．６８ＧＨｚ以下）に対応させることができることが判明した。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、図６および図７を参照して、本発明の第２実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置３０について説明する。この第２実施形態では、給電点をアンテナ素子の端部以外の場所に接続した上記第１実施形態と異なり、給電点をアンテナ素子の端部にインピーダンス整合を図るための整合回路を介して接続したマルチアンテナ装置３０について説明する。なお、携帯機器１００は、本発明の「通信機器」の一例である。
【００４６】
第２実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置３０は、図６に示すように、第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２と、接地部１３と、第１アンテナ素子３１に高周波電力を供給するための第１給電点１４および第２アンテナ素子３２に高周波電力を供給するための第２給電点１５と、インピーダンス整合を図るための第１整合回路１６および第２整合回路１７とを含んでいる。
【００４７】
第１アンテナ素子３１は、第２アンテナ素子３２のＸ１方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２は、薄板形状を有し、図示しない基板の同一の表面に設けられている。また、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、マルチアンテナ装置３０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚの波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。また、第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２は、第１アンテナ素子３１の主な偏波面と第２アンテナ素子３２の主な偏波面とが略直交するように配置されている。具体的には、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、折り返し形状を有している。また、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、全体として、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に沿って延びるように配置されている。つまり、第１アンテナ素子３１と第２アンテナ素子３２とは、互いに反対向きでかつ平行な方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に沿って延びるように配置されている。また、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）と、第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）と、第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）とを含む。なお、電気長とは、アンテナを構成する導体上を進む信号の１波長を基準とした長さである。また、Ｘ１方向およびＸ２方向は、それぞれ、本発明の「第１の方向」および「第２の方向」の一例である。
【００４８】
ここで、第２実施形態では、第１部分３１ａおよび第２部分３２ａは、Ｘ方向（第１アンテナ素子３１および第２アンテナ素子３２が全体として延びる方向）において、互いに対向するように配置されている。また、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が第１整合回路１６（第２整合回路１７）を介して第１給電点１４（第２給電点１５）に接続されている。また、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、第１部分３１ａおよび第２部分３２ａは、互いに対向し、かつ、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００４９】
第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）および第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）により、第１折返部３１ｊ（第２折返部３２ｊ）が形成されている。また、第１折返部３１ｊ（第２折返部３２ｊ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）に対してＸ１方向側（Ｘ２方向側）に配置されている。詳しくは、第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）に対して平行にＸ１方向（Ｘ２方向）に沿って配置されている。言い換えると、第１平行部３１ｂ〜３１ｅおよび第２平行部３２ｂ〜３２ｅは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１平行部３１ｅ（第２平行部３２ｅ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部は、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）の開放された端部である。
【００５０】
第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）または第１平行部３１ｂ〜３１ｄ（第２平行部３２ｂ〜３２ｄ）と、第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）とを折り返すように連結している。具体的には、第１連結部３１ｆ（第２連結部３２ｆ）は、第１部分３１ａ（第２部分３２ａ）および第１平行部３１ｂ（第２平行部３２ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部３１ｇ（第２連結部３２ｇ）は、隣接する第１平行部３１ｂおよび３１ｃ（第２平行部３２ｂおよび３２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部３１ｈ（第２連結部３２ｈ）は、隣接する第１平行部３１ｃおよび３１ｄ（第２平行部３２ｃおよび３２ｄ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部３１ｉ（第２連結部３２ｉ）は、隣接する第１平行部３１ｄおよび３１ｅ（第２平行部３２ｄおよび３２ｅ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。
【００５１】
第１連結部３１ｆ〜３１ｉ（第２連結部３２ｆ〜３２ｉ）は、第１部分３１ａおよび第１平行部３１ｂ〜３１ｅ（第２部分３２ａおよび第２平行部３２ｂ〜３２ｅ）に対して直交する方向に延びるように形成されている。つまり、複数の第１連結部３１ｆ〜３１ｉおよび複数の第２連結部３２ｆ〜３２ｉは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００５２】
第１給電点１４および第２給電点１５は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて、接地部１３に配置されている。第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）のＹ２方向側で接続されている。また、第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子３１（第２アンテナ素子３２）と図示しない給電線とを接続している。
【００５３】
第１整合回路１６（第２整合回路１７）は、マルチアンテナ装置３０が対応する高周波電力の２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合をとるように構成されている。具体的には、図７に示すように、第１整合回路１６（第２整合回路１７）は、インダクタ（コイル）およびキャパシタ（コンデンサ）により構成されたπ型回路（πマッチ）により構成されている。
【００５４】
なお、第２実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００５５】
上記のように、第２実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、第１アンテナ素子３１に、第１部分３１ａと、第１部分３１ａに対して第２アンテナ素子３２とは反対側に配置された第１折返部３１ｊとを設けるとともに、第２アンテナ素子３２に、第１部分３１ａと対向した状態で第１部分３１ａと直交する方向に延びる第２部分３２ａと、第２部分３２ａに対して第１アンテナ素子３１とは反対側に配置された第２折返部３２ｊとを設けることによって、配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができ、かつ、マルチアンテナ装置３０をより小型化することができる。
【００５６】
さらに、第２実施形態では、上記のように、第１アンテナ素子３１に対して高周波電力を供給する第１給電点１４および第２アンテナ素子３２に対して高周波電力を供給する第２給電点１５と、第１アンテナ素子３１と第１給電点１４との間に配置され、高周波電力の２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路１６と、第２アンテナ素子３２と第２給電点１５との間に配置され、高周波電力の２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路１７とを設けることによって、第１整合回路１６（第２整合回路１７）により、２．５５ＧＨｚの周波数において、インピーダンス整合が図られるので、アンテナ素子を介して伝達されるエネルギーの伝達損失を容易に軽減させることができる。
【００５７】
なお、第２実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００５８】
（第３実施形態）
次に、図８を参照して、本発明の第３実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置４０について説明する。この第３実施形態では、第１アンテナ素子１１（３１）の第１連結部１１ｆ〜１１ｉ（３１ｆ〜３１ｉ）と第２アンテナ素子１２（３２）の第２連結部１２ｆ〜１２ｉ（３２ｆ〜３２ｉ）とを互いに直交する方向に延びるように形成した上記第１および第２実施形態と異なり、第１アンテナ素子４１の第１連結部４１ｆ〜４１ｉと第２アンテナ素子４２の第２連結部４２ｆ〜４２ｉとを互いに平行な方向に延びるように形成したマルチアンテナ装置４０について説明する。なお、携帯機器１００は、本発明の「通信機器」の一例である。
【００５９】
第３実施形態による携帯機器１００のマルチアンテナ装置４０は、図８に示すように、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２と、接地部１３と、第１アンテナ素子４１に高周波電力を供給するための第１給電点１４および第２アンテナ素子４２に高周波電力を供給するための第２給電点１５とを含んでいる。
【００６０】
第１アンテナ素子４１は、第２アンテナ素子４２のＸ１方向側に配置されている。また、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２は、薄板形状を有し、図示しない基板の同一の表面に設けられている。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、マルチアンテナ装置４０が対応する中心周波数２．５５ＧＨｚの波長（１１８ｍｍ）の略１／４の電気長を有する、モノポールアンテナである。また、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２は、第１アンテナ素子４１の主な偏波面と第２アンテナ素子４２の主な偏波面とが略直交するように配置されている。具体的には、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、折り返し形状を有している。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、全体として、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に沿って延びるように配置されている。つまり、第１アンテナ素子４１と第２アンテナ素子４２とは、互いに反対向きでかつ平行な方向（Ｘ１方向およびＸ２方向）に沿って延びるように配置されている。また、第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２は、Ｙ方向（高さ方向）にＨ３の長さを有する。また、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）と、第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）と、第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）とを含む。なお、電気長とは、アンテナを構成する導体上を進む信号の１波長を基準とした長さである。また、Ｘ１方向およびＸ２方向は、それぞれ、本発明の「第１の方向」および「第２の方向」の一例である。
【００６１】
第１部分４１ａおよび第２部分４２ａは、Ｘ方向（第１アンテナ素子４１および第２アンテナ素子４２が全体として延びる方向）において、互いに対向するように配置されている。また、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部が第１給電点１４（第２給電点１５）に接続されている。また、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている。つまり、第１部分４１ａおよび第２部分４２ａは、互いに対向し、かつ、互いに直交する方向に延びるように形成されている。
【００６２】
第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）および第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）により、第１折返部４１ｊ（第２折返部４２ｊ）が形成されている。また、第１折返部４１ｊ（第２折返部４２ｊ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）に対してＸ１方向側（Ｘ２方向側）に配置されている。詳しくは、第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）に対して平行にＸ１方向（Ｘ２方向）に沿って配置されている。言い換えると、第１平行部４１ｂ〜４１ｅおよび第２平行部４２ｂ〜４２ｅは、互いに直交する方向に延びるように形成されている。また、第１平行部４１ｅ（第２平行部４２ｅ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部は、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）の開放された端部である。
【００６３】
第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）または第１平行部４１ｂ〜４１ｄ（第２平行部４２ｂ〜４２ｄ）と、第１平行部４１ｂ〜４１ｅ（第２平行部４２ｂ〜４２ｅ）とを折り返すように連結している。具体的には、第１連結部４１ｆ（第２連結部４２ｆ）は、第１部分４１ａ（第２部分４２ａ）および第１平行部４１ｂ（第２平行部４２ｂ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部４１ｇ（第２連結部４２ｇ）は、隣接する第１平行部４１ｂおよび４１ｃ（第２平行部４２ｂおよび４２ｃ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部４１ｈ（第２連結部４２ｈ）は、隣接する第１平行部４１ｃおよび４１ｄ（第２平行部４２ｃおよび４２ｄ）のＸ１方向側（Ｘ２方向側）の端部を互いに連結している。また、第１連結部４１ｉ（第２連結部４２ｉ）は、隣接する第１平行部４１ｄおよび４１ｅ（第２平行部４２ｄおよび４２ｅ）のＸ２方向側（Ｘ１方向側）の端部を互いに連結している。
【００６４】
ここで、第３実施形態では、第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）は、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に延びるように形成されている。
【００６５】
第１給電点１４および第２給電点１５は、Ｘ方向に所定の間隔を隔てて、接地部１３に配置されている。第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）のＹ２方向側で接続されている。また、第１給電点１４（第２給電点１５）は、第１アンテナ素子４１（第２アンテナ素子４２）と図示しない給電線とを接続している。
【００６６】
なお、第３実施形態のその他の構成は、上記第１実施形態と同様である。
【００６７】
上記のように、第３実施形態の構成においても、上記第１実施形態と同様に、第１アンテナ素子４１に、第１部分４１ａと、第１部分４１ａに対して第２アンテナ素子４２とは反対側に配置された第１折返部４１ｊとを設けるとともに、第２アンテナ素子４２に、第１部分４１ａと対向した状態で第１部分４１ａと直交する方向に延びる第２部分４２ａと、第２部分４２ａに対して第１アンテナ素子４１とは反対側に配置された第２折返部４２ｊとを設けることによって、配線パターン設計の自由度が低下することを抑制しながら、アンテナ素子間の相互結合を小さくすることができる。また、マルチアンテナ装置４０をより小型化することができる。
【００６８】
さらに、第３実施形態では、上記のように、第１折返部４１ｊに、第１部分４１ａまたは第１平行部４１ｂ〜４１ｄと、第１平行部４１ｂ〜４１ｅとを折り返すように連結する第１連結部４１ｆ〜４１ｉを設け、第２折返部４２ｊに、第２部分４２ａまたは第２平行部４２ｂ〜４２ｄと、第２平行部４２ｂ〜４２ｅとを折り返すように連結する第２連結部４２ｆ〜４２ｉを設け、第１連結部４１ｆ〜４１ｉを、Ｘ１方向に延びるように形成するとともに、第２連結部４２ｆ〜４２ｉを、Ｘ２方向に延びるように形成する。このように構成すれば、第１連結部４１ｆ〜４１ｉ（第２連結部４２ｆ〜４２ｉ）の両端の位置を、Ｙ方向（高さ方向）において、そろえることができるので、図１５に示すように、連結部をＸ方向と交差する方向に延びるように形成する場合に比べて、連結部のＹ１方向側またはＹ２方向側（高さ方向側）のデッドスペースを小さくすることができる。その結果、マルチアンテナ装置４０を配置する領域を小さくすることができる。たとえば、マルチアンテナ装置４０が配置される領域のＹ方向（高さ方向）の長さＨ３を第１実施形態のＨ１に比べて小さくすることができる。
【００６９】
なお、第３実施形態のその他の効果は、上記第１実施形態と同様である。
【００７０】
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【００７１】
たとえば、上記第１〜第３実施形態では、携帯機器に本発明のマルチアンテナ装置を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。携帯機器以外の通信機器に本発明のマルチアンテナ装置を適用してもよい。
【００７２】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の開放されている端部が、第１給電点（第２給電点）に対して第２アンテナ素子（第１アンテナ素子）とは反対側に配置されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図９に示す第１変形例のように、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）の開放されている端部が、第１給電点（第２給電点）に対して第２アンテナ素子（第１アンテナ素子）側に配置されていてもよい。
【００７３】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、図１０に示す第２変形例のように、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ１方向側（Ｘ２方向側）の端部から、Ｘ２方向（Ｘ１方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されていてもよい。
【００７４】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子が全体として延びる方向である第１の方向（Ｘ１方向）は、第２アンテナ素子が全体として延びる方向である第２の方向（Ｘ２方向）に対して平行でかつ反対向きの方向である例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１の方向は、第２の方向に対して平行ではない反対向きの方向であってもよい。たとえば、図１１に示す第３変形例のように、第１アンテナ素子が全体として延びる方向である第１の方向がＡ方向であり、第２アンテナ素子が全体として延びる方向である第２の方向がＢ方向であってもよい。
【００７５】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子（第２アンテナ素子）は、全体として延びる方向である第１の方向（第２の方向）に対して略直交する方向に延びる部分を有していない例を示したが、本発明ではこれに限られない。本発明では、たとえば、図１２に示すように、第１アンテナ素子５１（第２アンテナ素子５２）は、第１の方向（Ｘ１方向）（第２の方向（Ｘ２方向））側に、第１の方向（第２の方向）に対して略直行する方向に延びる部分５１ａ〜５１ｄ（５２ａ〜５２ｄ）を有していてもよい。この場合、第１アンテナ素子５１の部分５１ａ〜５１ｄと第２アンテナ素子５２の部分５２ａ〜５２ｄとは、互いに略平行に延びるように形成されていてもよい。これにより、相互結合の影響が少ない互いに離れている部分を、互いに直交する方向に延びるように形成しなくてもよいので、配線パターン設計の自由度が低下することをより抑制することが可能である。
【００７６】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１部分および第２アンテナ素子の第２部分は、互いに直交する方向に延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、それぞれ互いに略直交する方向に延びていれば、９０度でなくてもよい。
【００７７】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１平行部および第２アンテナ素子の第２平行部は、互いに直交する方向に延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、それぞれ互いに略直交する方向に延びていれば、９０度でなくてもよい。
【００７８】
また、上記第１および第２実施形態では、第１アンテナ素子の第１連結部および第２アンテナ素子の第２連結部は、互いに直交する方向に延びる例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、それぞれ互いに略直交する方向に延びていれば、９０度でなくてもよい。
【００７９】
また、上記第１〜第３実施形態では、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度の方向に延びるように形成されている例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、第１部分と第２部分とが互いに略直交する方向に延びるように形成されていれば、第１アンテナ素子の第１部分（第２アンテナ素子の第２部分）は、Ｘ２方向側（Ｘ１方向側）の端部から、Ｘ１方向（Ｘ２方向）に対してＹ１方向側に４５度以外の方向に延びるように形成されていてもよい。
【００８０】
また、上記第２実施形態では、給電点とアンテナ素子の間にインピーダンス整合を図るためにπ型の整合回路を設ける構成の例を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、インピーダンス整合を図るためにＴ型の整合回路（図１３参照）を設けてもよいし、Ｌ型の整合回路（図１４参照）を設けてもよい。また、π型の整合回路やＴ型の整合回路、Ｌ型の整合回路などは、インダクタ（コイル）またはキャパシタ（コンデンサ）の一方のみにより構成してもよいし、インダクタおよびキャパシタの両方により構成してもよい。また、第１および第３実施形態のマルチアンテナ装置に整合回路を設けてもよい。
【００８１】
また、上記第１〜第３実施形態では、マルチアンテナ装置の一例として、ＭＩＭＯ通信用のマルチアンテナ装置を示したが、本発明はこれに限られない。本発明では、たとえば、ダイバシティなどＭＩＭＯ以外の形式に対応するマルチアンテナ装置であってもよい。
【符号の説明】
【００８２】
１０、３０、４０ マルチアンテナ装置
１１、３１、４１、５１ 第１アンテナ素子
１１ａ、３１ａ、４１ａ 第１部分
１１ｂ〜１１ｅ、３１ｂ〜３１ｅ、４１ｂ〜４１ｅ 第１平行部
１１ｆ〜１１ｉ、３１ｆ〜３１ｉ、４１ｆ〜４１ｉ 第１連結部
１１ｊ、３１ｊ、４１ｊ 第１折返部
１２、３２、４２、５２ 第２アンテナ素子
１２ａ、３２ａ、４２ａ 第２部分
１２ｂ〜１２ｅ、３２ｂ〜３２ｅ、４２ｂ〜４２ｅ 第２平行部
１２ｆ〜１２ｉ、３２ｆ〜３２ｉ、４２ｆ〜４２ｉ 第２連結部
１２ｊ、３２ｊ、４２ｊ 第２折返部
１４ 第１給電点
１５ 第２給電点
１６ 第１整合回路
１７ 第２整合回路
１００ 携帯機器（通信機器）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アンテナ素子と、
第２アンテナ素子とを備え、
前記第１アンテナ素子は、第１部分と、前記第１部分に対して前記第２アンテナ素子とは反対側に配置された第１折返部とを含み、
前記第２アンテナ素子は、前記第１部分と対向した状態で前記第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、前記第２部分に対して前記第１アンテナ素子とは反対側に配置された第２折返部とを含む、マルチアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１部分および前記第１折返部を含む前記第１アンテナ素子は、全体として、前記第２アンテナ素子とは反対側に向かう第１の方向に沿って延びるように配置されており、
前記第２部分および前記第２折返部を含む前記第２アンテナ素子は、全体として、前記第１アンテナ素子とは反対側に向かう第２の方向に沿って延びるように配置されている、請求項１に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１折返部は、前記第１部分に対して略平行に前記第１の方向に沿って配置される複数の第１平行部を有し、
前記第２折返部は、前記第２部分に対して略平行に前記第２の方向に沿って配置されて前記第１平行部と略直交する方向に延びる複数の第２平行部を有する、請求項２に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１折返部は、前記第１部分または前記第１平行部と、前記第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、
前記第２折返部は、前記第２部分または前記第２平行部と、前記第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、
前記第１連結部および前記第２連結部は、互いに略直交する方向に延びるように形成されている、請求項３に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１折返部は、前記第１部分または前記第１平行部と、前記第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、
前記第２折返部は、前記第２部分または前記第２平行部と、前記第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、
前記第１連結部は、前記第１の方向に延びるように形成されているとともに、前記第２連結部は、前記第２の方向に延びるように形成されている、請求項３に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子は、同一の平面に形成されているとともに、前記第１アンテナ素子の主な偏波面と前記第２アンテナ素子の主な偏波面とが略直交するように配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および前記第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点をさらに備え、
前記第１アンテナ素子は、前記第２アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が前記第１給電点に接続されており、
前記第２アンテナ素子は、前記第１アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が前記第２給電点に接続されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子は、それぞれ、モノポールアンテナであり、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子が出力する電波の波長の略１／４の電気長を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および前記第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点と、
前記第１アンテナ素子と前記第１給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路と、
前記第２アンテナ素子と前記第２給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路とをさらに備える、請求項１〜８いずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項１０】
マルチアンテナ装置と、
前記マルチアンテナ装置により送受信した電波を用いて通信する通信部とを備え、
前記マルチアンテナ装置は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子とを含み、前記第１アンテナ素子は、第１部分と、前記第１部分に対して前記第２アンテナ素子側と反対側に配置された第１折返部とを有し、前記第２アンテナ素子は、前記第１部分と対向した状態で前記第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、前記第２部分に対して前記第１アンテナ素子側と反対側に配置された第２折返部とを有する、通信機器。
【請求項１】
第１アンテナ素子と、
第２アンテナ素子とを備え、
前記第１アンテナ素子は、第１部分と、前記第１部分に対して前記第２アンテナ素子とは反対側に配置された第１折返部とを含み、
前記第２アンテナ素子は、前記第１部分と対向した状態で前記第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、前記第２部分に対して前記第１アンテナ素子とは反対側に配置された第２折返部とを含む、マルチアンテナ装置。
【請求項２】
前記第１部分および前記第１折返部を含む前記第１アンテナ素子は、全体として、前記第２アンテナ素子とは反対側に向かう第１の方向に沿って延びるように配置されており、
前記第２部分および前記第２折返部を含む前記第２アンテナ素子は、全体として、前記第１アンテナ素子とは反対側に向かう第２の方向に沿って延びるように配置されている、請求項１に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１折返部は、前記第１部分に対して略平行に前記第１の方向に沿って配置される複数の第１平行部を有し、
前記第２折返部は、前記第２部分に対して略平行に前記第２の方向に沿って配置されて前記第１平行部と略直交する方向に延びる複数の第２平行部を有する、請求項２に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１折返部は、前記第１部分または前記第１平行部と、前記第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、
前記第２折返部は、前記第２部分または前記第２平行部と、前記第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、
前記第１連結部および前記第２連結部は、互いに略直交する方向に延びるように形成されている、請求項３に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１折返部は、前記第１部分または前記第１平行部と、前記第１平行部とを折り返すように連結する第１連結部をさらに有し、
前記第２折返部は、前記第２部分または前記第２平行部と、前記第２平行部とを折り返すように連結する第２連結部をさらに有し、
前記第１連結部は、前記第１の方向に延びるように形成されているとともに、前記第２連結部は、前記第２の方向に延びるように形成されている、請求項３に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子は、同一の平面に形成されているとともに、前記第１アンテナ素子の主な偏波面と前記第２アンテナ素子の主な偏波面とが略直交するように配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項７】
前記第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および前記第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点をさらに備え、
前記第１アンテナ素子は、前記第２アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が前記第１給電点に接続されており、
前記第２アンテナ素子は、前記第１アンテナ素子側の端部が接地されているとともに、両端部以外の場所が前記第２給電点に接続されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項８】
前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子は、それぞれ、モノポールアンテナであり、前記第１アンテナ素子および前記第２アンテナ素子が出力する電波の波長の略１／４の電気長を有する、請求項１〜７のいずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項９】
前記第１アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第１給電点および前記第２アンテナ素子に対して高周波電力を供給する第２給電点と、
前記第１アンテナ素子と前記第１給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第１整合回路と、
前記第２アンテナ素子と前記第２給電点との間に配置され、高周波電力の所定の周波数において、インピーダンス整合を図るための第２整合回路とをさらに備える、請求項１〜８いずれか１項に記載のマルチアンテナ装置。
【請求項１０】
マルチアンテナ装置と、
前記マルチアンテナ装置により送受信した電波を用いて通信する通信部とを備え、
前記マルチアンテナ装置は、第１アンテナ素子と、第２アンテナ素子とを含み、前記第１アンテナ素子は、第１部分と、前記第１部分に対して前記第２アンテナ素子側と反対側に配置された第１折返部とを有し、前記第２アンテナ素子は、前記第１部分と対向した状態で前記第１部分と略直交する方向に延びる第２部分と、前記第２部分に対して前記第１アンテナ素子側と反対側に配置された第２折返部とを有する、通信機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−２２７５７９（Ｐ２０１２−２２７５７９Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−９０６８２（Ｐ２０１１−９０６８２）
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月１５日（２０１１．４．１５）
【出願人】（０００２０１１１３）船井電機株式会社 (7,855)
【Ｆターム（参考）】
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