無線通信装置
【課題】無線通信装置の筐体が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信し、さらに互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行する。
【解決手段】アンテナ装置が開状態にあるときスイッチＳＷ１，ＳＷ２は開き、これにより、アンテナ素子１と接地導体３とは第１のダイポールアンテナとして動作し、アンテナ素子２と接地導体３とは、非励振スリットＳにより第１のダイポールアンテナとの間に所定のアイソレーションを有して第２のダイポールアンテナとして動作する。アンテナ素子が閉状態にあるときスイッチＳＷ１，ＳＷ２は閉じ、これにより、アンテナ素子１と短絡導体４ａ，４ｂとは接地導体３上において第１の逆Ｆ型アンテナとして動作し、アンテナ素子２と短絡導体５ａ，５ｂとは、接地導体３上において、非励振スリットＳにより第１の逆Ｆ型アンテナとの間に所定のアイソレーションを有して第２の逆Ｆ型アンテナとして動作する。
【解決手段】アンテナ装置が開状態にあるときスイッチＳＷ１，ＳＷ２は開き、これにより、アンテナ素子１と接地導体３とは第１のダイポールアンテナとして動作し、アンテナ素子２と接地導体３とは、非励振スリットＳにより第１のダイポールアンテナとの間に所定のアイソレーションを有して第２のダイポールアンテナとして動作する。アンテナ素子が閉状態にあるときスイッチＳＷ１，ＳＷ２は閉じ、これにより、アンテナ素子１と短絡導体４ａ，４ｂとは接地導体３上において第１の逆Ｆ型アンテナとして動作し、アンテナ素子２と短絡導体５ａ，５ｂとは、接地導体３上において、非励振スリットＳにより第１の逆Ｆ型アンテナとの間に所定のアイソレーションを有して第２の逆Ｆ型アンテナとして動作する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの筐体部分からなる折りたたみ型の筐体を備えた携帯電話機等の無線通信装置に関し、特に、このような無線通信装置のためのアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機には、図２６及び図２７に示すように、２つの筐体部分からなる折りたたみ型の筐体を備えて構成されたものがある。図２６（ａ）及び図２７（ｂ）は、従来例の２つ折り型携帯電話機の開状態と開状態を示す図であり、この携帯電話機では、スピーカ及びディスプレイ等を備えた上部筐体１０１と、マイクロホン及びキーボード等を備えた下部筐体１０２とが、ヒンジ部１０３によって折りたたみ可能であるように連結されている。また、上部筐体１０１には液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイからなる第１の表示装置１０４と第２の表示装置１０５が設けられている。第１の表示装置１０４は、携帯電話機の開状態のとき、下部筐体１０２に設けられた情報入力端末からの入力情報や、受信情報等の表示を行う。また、第２の表示装置１０５は、携帯電話機の閉状態のとき、受信情報の表示や時刻等の表示を行う。図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、従来例の回転型携帯電話機の開状態と開状態を示す図であり、この携帯電話機では、スピーカ及びディスプレイ等を備えた上部筐体１１１と、マイクロホン及びキーボード等を備えた下部筐体１１２とが、上部筐体１１１及び下部筐体１１２を厚さ方向に貫通する回転軸１１３（又は同等の連結機構）によって連結され、上部筐体１１１が回転軸１１３を中心として回転することにより携帯電話機が開閉される。また、上部筐体１１１には液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイからなる表示装置１１４が設けられている。表示装置１１４は、携帯電話機の開状態及び閉状態において、下部筐体１１２に設けられた情報入力端末からの入力情報や、受信情報及び時刻等の表示を行う。
【０００３】
特許文献１は、携帯無線機における内蔵アンテナを開示している。特許文献１の携帯無線機は、その本体の少なくとも一部を覆うように該本体に対して開閉自在に取り付けられたフリップ部を有し、フリップ部に第１の金属板を内蔵するとともに該本体側に第２の金属板を内蔵し、フリップ部を閉じたとき第１及び第２の金属板を電気的に接続し、開いたとき該接続を開放する手段を備え、接続点から所定距離離間して第１及び第２の金属板間に高周波信号を給電するように構成される。
【０００４】
特許文献２は、筐体内の回路基板をアンテナとして用いる携帯無線機を開示している。特許文献２の携帯無線機では、上筐体に上回路基板が収容され、下筐体に下回路基板が収容され、上下の回路基板が電気的に接続され、下筐体の上部側にアンテナ部が収容され、下筐体に、アンテナ部に給電する給電部が収容され、上筐体および下筐体が互いに積層された携帯モードのとき、給電部がアンテナ部に接続されるとともに、上筐体および下筐体が互いに相互位置を変更することにより合算全長を長大させる通話モードのとき、給電部がアンテナ部および接続部材を介して上回路基板に接続される。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２１６６２１号公報。
【特許文献２】特開２００６−０６７３６１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、携帯電話機の小型化や、折りたたみ型筐体の採用に伴い、携帯電話機内にアンテナ素子を搭載するための容積を確保することが困難になってきた。特に、折りたたみ型携帯電話機の場合、アンテナの電気長を最大化するため、特許文献１及び２に記載のように、第１の筐体部分と第２の筐体部分にアンテナ素子と接地導体を分離して設け、アンテナ素子と接地導体が互いに近接する位置（すなわち第１の筐体部分と第２の筐体部分の連結部分の近傍）に給電点を設けることにより、アンテナ素子及び接地導体からなるダイポールアンテナを構成することが一般的である。このような携帯電話機は、携帯電話機の筐体が閉状態にあるときには、所望の通りダイポールアンテナとして動作するが、携帯電話機の筐体が閉状態にあるときは、第１の筐体部分内のアンテナ素子と第２の筐体部分内の接地導体が対向する構成となるので、アンテナ素子に流れる電流と接地導体に流れる電流が相互に相殺し、ダイポールアンテナとして動作できなくなる。従って、従来の携帯電話機において閉状態のときに通信を行うためには、閉状態のときに使用するための専用のアンテナ素子を別個に追加することが必要であった。そのため、携帯電話機の筐体が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信可能である新規なアンテナ装置を備えた携帯電話機が必要とされる。
【０００７】
また、最近になって、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。ＭＩＭＯ通信を実行するアンテナ装置は、空間分割多重を実現するために、指向性又は偏波特性などを相違させることにより、互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行する必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、以上の問題点を解決し、無線通信装置の筐体が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信可能であり、さらに互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行可能である無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、
第１筐体と、
前記第１筐体と開閉可能に連結された第２の筺体と、
前記第１筺体内に所定距離だけ離隔して設けられた第１及び第２のアンテナ素子と、
前記第２筺体に設置された接地導体と、
前記第１及び第２のアンテナ素子の各々に設けられ前記第１及び第２のアンテナ素子の各々を励振させる第１及び第２の給電点と、
前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第１接続手段と、
前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第２接続手段と、
前記第１筺体と前記第２筺体とが開状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させて前記第１及び第２のアンテナ素子をダイポールアンテナとして動作させ、一方、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させて前記第１及び第２のアンテナ素子を逆Ｆ型アンテナとして動作させる制御手段と、
前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットと、
を備えたものである。
【００１０】
本態様によると、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合でも、前記第１及び第２のアンテナ素子に流れる電流と接地導体に流れる電流とが相互に相殺しないようにできるので、ダイポールアンテナと逆Ｆ型アンテナとで別個のアンテナ素子を設けることが不要となって、小スペース化を図ることができる。また、前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットを設けることにより、第１のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波と、第２のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波とのアイソレーションを向上させることができるので、アンテナ素子を複数の第１及び第２アンテナ素子として機能させ、通信速度を向上できる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る無線通信装置は、第１の態様に係る無線通信装置において、
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第３接続手段と、
前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第４接続手段とを設け、
前記制御手段は、
前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じ且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き、一方、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じるようにしたものである。
【００１２】
アンテナ素子の全長に渡ってスリットを形成するとアンテナ面積が小さくなり、それに伴ってアンテナ素子を流れる電流の電気長が短くなる。そのため、共振周波数が高周波側にシフトし、所望の周波数特性が得られなくなる。本態様によると、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１及び前記のアンテナ素子を接続することにより、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部とを流れる電流の電気長が大きくなるので、第１のアンテナ部及び第２のアンテナ部の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。また、本態様によると、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１及び第２のアンテナ素子を接続することにより、前記第１及び第２のアンテナ素子を流れる電流の電気長が長くなるので、前記第１及び第２のアンテナ素子の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。
【００１３】
本発明の第３の態様に係る無線通信装置は、第２の態様に係る無線通信装置において、
前記第２端部を、前記非励振スリット上の前記第１端部と前記第１及び第２給電点との間に設けたものである。
【００１４】
本態様によると、前記第２端部を、前記非励振スリット上の前記第１端部と前記第１及び第２給電点との間に設けることより、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記１端部と前記第１及び第２の給電点との間の位置で前記第１及び第２のアンテナ素子が接続することになる。これにより、第１及び第２の給電点間にスリットが位置するので、第１及び第２の給電点間に所定のアイソレーションを確保することができる。また、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１及び第２のアンテナ素子を接続することにより、前記第１及び第２アンテナ素子に流れる電流の電気長が長くなるので、前記第１及び第２アンテナ素子の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。また、本態様によると、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１及び第２のアンテナ素子を接続することにより、前記第１及び第２のアンテナ素子を流れる電流の電気長が長くなるので、前記第１及び第２のアンテナ素子の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。
【００１５】
本発明の第４の態様に係る無線通信装置は、第２の態様に係る無線通信装置において、
前記第１端部に設けられた第１の可変容量素子と、前記第２端部に設けられた第２の可変容量素子とを設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１の可変容量素子の印加電圧を制御するようにしたものである。
【００１６】
本態様によれば、前記第１及び第２の可変容量素子の印加電圧を変えるだけで前記第１及び第２のアンテナ素子の接続／非接続の制御を行うと共に非励振スリットの電気長を変化させ、非励振スリットの周りを流れている電流の経路を仮想的に変化させることで第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数を調整することができるので、部品点数を削減することができる。
【００１７】
本発明の第５の態様に係る無線通信装置は、第２の態様に係る無線通信装置において、
前記非励振スリットの前記第１端部と前記２端部との間に可変容量素子を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体が開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御するようにしたものである。
【００１８】
本態様によると、通信周波数の変化に伴って、前記第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数と通信周波数とのずれが大きくなった場合であっても、通信周波数の変化に対応させて非励振スリットの電気長を変化させ、非励振スリットの周りを流れている電流の経路を仮想的に変化させることで第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数の調整を実質的に可変にするので、前記第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数を通信周波数に対して適切に調整できる。また、前記非励振スリットの前記第１端部と前記第２端部との間に前記非励振スリットの共振周波数を調整する可変容量素子を設けるので、非励振スリット上に設ける可変容量素子は一つだけでよく、部品点数ならびにコストを削減できる。
【００１９】
本発明の第６の態様に係る無線通信装置は、第５の態様に係る無線通信装置において、
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部に設けられた第１可変容量素子と、前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部に設けられた第２可変容量素子とを設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、前記第１可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御し、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、前記第２可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御するようにしたものである。
【００２０】
本態様によれば、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態に応じて変わる前記第１及び第２のアンテナ素子の接続位置から分離して前記第１及び第２の可変容量素子を自由な位置に配置することができるので、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態の応じ、前記非励振スリットの電界強度が大きくなるスリット上の最適位置に前記第１及び第２の可変容量素子を配置することができる。その結果、小さな容量値でスリットの共振周波数を調整することができ、使用する可変容量素子を小型化できる。
【００２１】
本発明の第７の態様に係る無線通信装置は、第１乃至第５の態様に係る無線通信装置において、前記第１筐体及び前記第２筐体を、前記連結部において２つ折りに折りたたみ可能に連結したものである。
【００２２】
本発明の第８の態様に係る無線通信装置は、第１乃至第５の態様に係る無線通信装置において、前記連結部は、前記第１筐体及び前記第２の筐体を厚さ方向に貫通する回転軸を含み、前記第１筐体及び前記第２筐体を、前記回転軸を中心として回転することにより折りたたみ可能に連結したものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合でも、前記第１及び第２のアンテナ素子に流れる電流と接地導体に流れる電流とが相互に相殺しないようにできるので、ダイポールアンテナと逆Ｆ型アンテナとで別個のアンテナ素子を設けることが不要となって、小スペース化を図ることができる。
【００２４】
また、前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットを設けている。これによると、第１のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波と、第２のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波とのアイソレーションを向上させることができるので、アンテナ素子を複数の第１及び第２アンテナ素子として機能させ、通信速度を向上できる。
【００２５】
本発明によれば、本発明は、例えばＭＩＭＯ通信を実行する携帯電話機として実装することができるが、ＭＩＭＯに限らず、複数のアプリケーションのための通信を同時に実行可能（マルチアプリケーション）な携帯電話機として実装することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２７】
第１の実施形態．
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。図２及び図３は、図１のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機を示す概略図であり、図４及び図５は、図１のアンテナ装置の回路構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１（ａ）において、アンテナ装置は、少なくとも１つの直線状の辺をそれぞれ備えた導体板にてなる２つのアンテナ素子１，２を備え、これらのアンテナ素子１，２を一辺において互いに近接するように対向させることにより、アンテナ素子１，２間には非励振スリットＳが形成される。非励振スリットＳは、図２に示すように、携帯電話機の長手方向（図１及び図２では上下方向）と平行になるように設けられる。アンテナ装置はさらに、アンテナ素子１，２に近接して設けられた導体板にてなる接地導体３を備え、接地導体３は、その外周の一部（図１（ａ）では接地導体３の上端の部分）において、非励振スリットＳの一端（図１（ａ）では下端）に対向するとともに、当該非励振スリットＳの一端に近接した各アンテナ素子１，２の部分（図１（ａ）では下端の部分）に対向する。本実施形態において、アンテナ素子１，２及び接地導体３はそれぞれ、矩形形状を有する。また、以下の説明では、図面中のアンテナ素子１，２及び接地導体３において手前を向いた側の面を表面と呼び、奥を向いた側の面を裏面と呼ぶ。各アンテナ素子１，２上の所定の位置において、給電点Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ設けられる。給電点Ｐ１，Ｐ２間に非励振スリットＳが位置することにより、給電点Ｐ１，Ｐ２間に所定のアイソレーションが確保される。給電点Ｐ１，Ｐ２は、好ましくは、非励振スリットＳに対して対称な位置に設けられ、給電点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線と非励振スリットＳとは直交する。各給電点Ｐ１，Ｐ２は、給電線Ｆ１，Ｆ２を介して接地導体３の裏側に設けられた高周波回路（詳細後述）に接続される。アンテナ素子１は、接地導体３に対向した端部において、スイッチＳＷ１を間に含む短絡導体４ａ，４ｂを介して接地導体３に接続される。同様に、アンテナ素子２は、接地導体３に対向した端部において、スイッチＳＷ２を間に含む短絡導体５ａ，５ｂを介して接地導体３に接続される。非励振スリットＳの両端のうちで、接地導体３に対向した側の端部（図１（ａ）では下端）において、アンテナ素子１，２を接続するスイッチＳＷ４が設けられ、もう一方の端部（図１（ａ）では上端）において、アンテナ素子１，２を接続するスイッチＳＷ３が設けられる。図１（ａ）のようにアンテナ装置が開状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラ（詳細後述）はスイッチＳＷ１，ＳＷ２を開くように制御し、給電点Ｐ１を用いて励振することにより、アンテナ素子１及び接地導体３はダイポールアンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２を用いて励振することにより、アンテナ素子２及び接地導体３もまたダイポールアンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つのダイポールアンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が開状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラは、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３を閉じ、かつスイッチＳＷ４を開くように制御し、これにより、スイッチＳＷ３を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方に延在する電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。
【００２９】
本実施形態のアンテナ装置は、図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）でアンテナ素子１，２と接地導体３とが対向していた位置（すなわち短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられた位置）において、２つ折りに折りたたまれて閉状態にされる。アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ素子１，２は、実質的にその全体が接地導体３と重なり合うように、接地導体３に近接して位置する。各給電線Ｆ１，Ｆ２は、アンテナ装置が閉状態にあるときアンテナ素子１，２における接地導体３側の面から給電点Ｐ１，Ｐ２に接続されるように設けられ、各給電線Ｆ１，Ｆ２はまた、接地導体３の縁（又は縁に近接して設けられた孔）から接地導体３の裏側に進み、高周波回路に接続される。高周波回路は、携帯電話機が閉状態にあるときに接地導体３の外側に位置するように、言い換えると、アンテナ素子１，２と接地導体３とに挟まれることがないように設けられる。アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラはスイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じるように制御し、アンテナ素子１，２は接地導体３に短絡されている。また、アンテナ装置が閉状態にあるとき、給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ１を用いて励振することにより、アンテナ素子１と短絡導体４ａ，４ｂとは、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ２を用いて励振することにより、アンテナ素子２と短絡導体５ａ，５ｂもまた、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つの逆Ｆ型アンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラは、スイッチＳＷ３を開き、かつスイッチＳＷ４を閉じるように制御し、これにより、スイッチＳＷ４を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方を含む電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。
【００３０】
本実施形態のアンテナ装置によれば、アンテナ素子１，２と接地導体３との間にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備え、アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開くことによりアンテナ装置を２つのダイポールアンテナとして動作させ、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じることによりアンテナ装置を２つの逆Ｆ型アンテナとして動作させることより、閉状態の場合であってもアンテナ素子１，２に流れる電流と接地導体３に流れる電流とが相互に相殺しないようにできるので、閉状態のときに使用するための専用のアンテナ素子を別個に追加することが不要となり、アンテナ装置の小スペース化を達成することができる。また、本実施形態のアンテナ装置によれば、アンテナ素子１，２間において、給電点Ｐ１，Ｐ２間に所定のアイソレーションを確保するための非励振スリットＳを設けたことにより、２つのダイポールアンテナ間のアイソレーションと、２つの逆Ｆ型アンテナ間のアイソレーションとを向上させることができるので、アンテナ装置を２つの独立したアンテナとして機能させてＭＩＭＯ通信等を行うことができ、通信速度を向上できる。
【００３１】
図２（ａ）は、図１のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、図２（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。また、図３（ａ）は、図２（ａ）に示す開状態の携帯電話機の縦断面図であり、図３（ｂ）は図２（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機の縦断面図である。図３の縦断面図では、図１に示した構成要素の一部のみを概略的に示す。図２及び図３の携帯電話機の筐体は、図２６を参照して説明した従来技術の携帯電話機と同様に構成される。アンテナ素子１，２は、それらの間の非励振スリットＳが携帯電話機の長手方向に平行になるように上部筐体１０１内に設けられ、すなわち、非励振スリットＳは、上部筐体１０１内において、ヒンジ部１０３と、ヒンジ部１０３から遠隔した位置（図３（ａ）では上端の部分）との間に延在するように設けられる。また、接地導体３は下部筐体１０２内に設けられる。上部筐体１０１と下部筐体１０２とは、ヒンジ部１０３によって折りたたみ可能であるように連結されている。この携帯電話機の開閉に従って、アンテナ素子１，２及び接地導体３は、ヒンジ部において折りたたまれて閉状態にされる。
【００３２】
また、上部筐体１０１には液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイからなる第１の表示装置１０４と第２の表示装置１０５が設けられている。第１の表示装置は携帯電話機を開いた状態で、下部筐体１０２に設けられた情報入力端末からの入力情報や、受信情報等の表示を行う。また、第２の表示装置は携帯電話機を閉じた状態で、受信情報の表示や時刻等の表示を行う。
【００３３】
図４は、図１のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図であり、図５は、図１のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。図４及び図５に示すように、アンテナ装置の高周波回路は、接地導体３の裏側（すなわち、携帯電話機が閉状態にあるときに接地導体３の外側になる面）に設けられたインピーダンス整合回路（以下、整合回路という。）１１，１３と、無線通信回路１２，１４とを含む。アンテナ装置はさらに、当該アンテナ装置が開状態にあるのか、それとも閉状態にあるのかを検出する開閉検出器１５と、無線通信回路１２，１４及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４を制御するコントローラ１６とを備える。給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ１は、接地導体３の縁（又は縁に近接して設けられた孔）から接地導体３の裏側に進み、整合回路１１を介して無線通信回路１２に接続され、同様に、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ２は、接地導体３の縁（又は縁に近接して設けられた孔）から接地導体３の裏側に進み、整合回路１３を介して無線通信回路１４に接続される。給電線Ｆ１，Ｆ２の一部は、外部導体Ｆ１ａ，Ｆ２ａを備えた同軸ケーブル等として構成されてもよく、この場合、外部導体Ｆ１ａ，Ｆ２ａは接地導体３の縁に電気的に接続される。無線通信回路１２，１４は、コントローラ１６の制御下で、ＭＩＭＯ通信に係る変復調を実行する。前述のように、コントローラ１６は、アンテナ装置が開状態にあるときに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開くように制御し、さらに、スイッチＳＷ３を閉じ、かつスイッチＳＷ４を開くように制御する。コントローラ１６はまた、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じるように制御し、さらに、スイッチＳＷ３を開き、かつスイッチＳＷ４を閉じるように制御する。
【００３４】
本実施形態において、非励振スリットＳは、好ましくは、図１等に示すようにアンテナ素子１，２の長手方向の全体にわたって設けられ、アンテナ素子１，２を電気的に分離するので、アンテナ素子１，２の面積が小さくなり、それに伴ってアンテナ素子１，２を流れる電流の電気長（すなわち電流経路の長さ）が短くなる。そのため、アンテナ素子１，２の共振周波数が高域側にシフトし、所望の周波数特性が得られなくなる。本実施形態では、アンテナ装置が開状態にあるときスイッチＳＷ３を閉じ、アンテナ装置が閉状態にあるときスイッチＳＷ４を閉じることにより、以下に図６及び図７を参照して詳述するように電流経路の長さを確保して、広帯域の周波数特性を実現する。
【００３５】
図６（ａ）は、図１のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、図６（ｂ）は、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図である。説明のために、図６（ａ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４及び短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの図示を省略し、図６（ｂ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４及び短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの図示を省略する。図６（ａ）に示すようにスイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているとき、給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に到来した高周波電流は、アンテナ素子１において給電点Ｐ１から最も遠隔した地点に向かって流れ、すなわち本実施形態では、非励振スリットＳに近接し、かつ接地導体３から遠隔した側の端部の地点Ａ１に向かって流れる（電流ｉ１）。ここで、スイッチＳＷ３を閉じると、電流は、給電点Ｐ１からスイッチＳＷ３に向かって流れ（電流ｉ１）、スイッチＳＷ３を、アンテナ素子１側の地点Ａ１からアンテナ素子２側の地点Ａ２に通過し（電流ｉ２）、次いで、アンテナ素子２においてスイッチＳＷ３から最も遠隔した地点Ａ３に向かって流れる（電流ｉ３）。このように、スイッチＳＷ３を閉じることにより、スイッチＳＷ３を介してアンテナ素子１からアンテナ素子２に至る電流経路が形成される。同様に、給電線Ｆ２を介して給電点Ｐ２に高周波電流を給電する場合においても、スイッチＳＷ３を介してアンテナ素子２からアンテナ素子１に至る電流経路が形成される。
【００３６】
このように、本実施形態では、アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ３によってアンテナ素子１，２を接続することにより、各アンテナ素子１，２に給電される高周波電流に係る電流経路の長さが大きくなるので、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数を、アンテナ素子１，２のそれぞれを単独で励振するときと比較して低域側にシフトさせることができる。その結果、所望の周波数特性を得ることができる。
【００３７】
図７（ａ）は、図１のアンテナ装置が閉状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、図７（ｂ）は、スイッチＳＷ４を閉じたときの電流経路を示す概略図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２もまた閉じている。説明のために、図７（ａ）ではスイッチＳＷ３，ＳＷ４の図示を省略し、図７（ｂ）ではスイッチＳＷ３の図示を省略する。図７（ａ）に示すようにスイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているとき、給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に到来した高周波電流は、アンテナ素子１において、いったん、アンテナ素子１の裏面（すなわちアンテナ素子１における接地導体３側の面）に沿って給電点Ｐ１から最も遠隔した地点Ａ１に向かって流れる（電流ｉ２１）。次いで、電流は、アンテナ素子１の表面上をアンテナ素子１の外周に沿って短絡導体４ａに接続された地点Ａ５に向かって流れ、すなわち本実施形態では、地点Ａ１から非励振スリットＳの他端の地点Ａ４に向かって流れ（電流ｉ２２）、地点Ａ４から地点Ａ５に向かって流れる（電流ｉ２３）。ここで、非励振スリットＳの縁部における電流密度が高くなるので、電流は、地点Ａ１から地点Ａ４まで非励振スリットＳに沿った経路を流れる。次いで、電流は、地点Ａ５から短絡導体４ａ，４ｂ及びスイッチＳＷ１を介して接地導体３に流れる（電流ｉ２４）。ここで、スイッチＳＷ４を閉じると、電流は、いったん、アンテナ素子１，２において給電点Ｐ１から最も遠隔した地点に向かって流れ、すなわち本実施形態では、アンテナ素子１の裏面に沿って給電点Ｐ１からスイッチＳＷ４に向かって流れ（電流ｉ３１）、スイッチＳＷ４を、アンテナ素子１側の地点Ａ４からアンテナ素子２側の地点Ａ６に通過し（電流ｉ３２）、アンテナ素子２の裏面に沿ってスイッチＳＷ４から最も遠隔した地点Ａ７に向かって流れる（電流ｉ３３）。次いで、電流は、アンテナ素子１，２の表面上を短絡導体４ａに接続された地点Ａ５に向かって流れ、すなわち本実施形態では、地点Ａ７から地点Ａ６に向かって流れ（電流ｉ３４）、スイッチＳＷ４を地点Ａ６から地点Ａ４に通過して地点Ａ５まで流れる（電流ｉ３５）、次いで、電流は、地点Ａ５から短絡導体４ａ，４ｂ及びスイッチＳＷ１を介して接地導体３に流れる（電流ｉ３６）。このように、スイッチＳＷ４を閉じることにより、スイッチＳＷ４を介してアンテナ素子１からアンテナ素子２に至り、再びアンテナ素子１に戻って接地導体３に至る電流経路が形成される。同様に、給電線Ｆ２を介して給電点Ｐ２に高周波電流を給電する場合においても、スイッチＳＷ４を介してアンテナ素子２からアンテナ素子１に至り、再びアンテナ素子２に戻って接地導体３に至る電流経路が形成される。
【００３８】
このように、本実施形態では、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ４によってアンテナ素子１，２を接続することにより、各アンテナ素子１，２に給電される高周波電流に係る電流経路の長さが大きくなるので、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数を、アンテナ素子１，２のそれぞれを単独で励振するときと比較して低域側にシフトさせることができる。その結果、所望の周波数特性を得ることができる。
【００３９】
図８は、図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第１のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。図８のアンテナ制御処理では、簡単化のためにスイッチＳＷ１，ＳＷ２のみを制御している。ステップＳ１において、コントローラ１６は、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ２に進み、開状態のときはステップＳ３に進む。ステップＳ２において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、ステップＳ４に進む。ステップＳ３において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、コントローラ１６は、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５に進み、ＮＯのときはステップＳ１に戻る。ステップＳ５において、コントローラ１６は無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
図９は、図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第２のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。図９のアンテナ制御処理では、図８の処理に加えて、スイッチＳＷ３，ＳＷ４も制御している。ステップＳ１１において、コントローラ１６は、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ１２に進み、開状態のときはステップＳ１４に進む。ステップＳ１２において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、次いでステップＳ１３においてスイッチＳＷ３を開き、スイッチＳＷ４を閉じ、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１４において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、次いでステップＳ１５においてスイッチＳＷ３を閉じ、スイッチＳＷ４を開き、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、コントローラ１６は、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１７に進み、ＮＯのときはステップＳ１１に戻る。ステップＳ１７において、コントローラ１６は無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ１１に戻る。
【００４１】
変形例として、アンテナ素子１，２及び接地導体３の形状は、矩形形状に限定されるものではなく、例えば他の多角形、又は曲線を含む図形であってもよい。また、アンテナ素子１，２は、図２に示すように携帯電話機の上部筐体１０１の内部に設けられることに限定されるものではなく、上部筐体１０１の外部に、又は上部筐体１０１と一体化されて設けられてもよい。図２では下部筐体１０２の内部に設けられるように図示された接地導体３についても同様である。
【００４２】
スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、コントローラ１６の制御によって電気的に開閉されるのではなく、携帯電話機の筐体の開閉に連動して機械的に開閉されてもよい。
【００４３】
スイッチＳＷ３の位置は、アンテナ装置が開状態にあるときに接地導体３から遠隔した側における非励振スリットＳの端部に限定されるものではなく、非励振スリットＳの長手方向における当該端部と中央との間の所定の位置であってもよい。同様に、スイッチＳＷ４の位置は、アンテナ装置が開状態にあるときに接地導体３に対向した側における非励振スリットＳの端部に限定されるものではなく、非励振スリットＳの長手方向における当該端部と中央との間の所定の位置であってもよい。
【００４４】
また、アンテナ装置が閉状態にあるときには、アンテナ素子１，２と接地導体３とは短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂによって電気的に接続されているので、アンテナ装置の構成によっては（例えば、短絡導体４ａ，５ａが非励振スリットＳの端部に近接しているとき）、スイッチＳＷ３，ＳＷ４を閉じることなく片端開放の非励振スリットを構成できる場合もある。さらに、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳ３，Ｓ４の両方を閉じることにより、スロットを構成してもよい。この場合、スロットの共振周波数はアンテナ素子１，２の共振周波数よりも高くなるので、アンテナ装置の動作周波数を高域側にシフトすることができる。また、アンテナ装置が閉状態にあるときには、アンテナ素子１，２と接地導体３とは短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂによって電気的に接続されているので、アンテナ装置の構成によっては、スイッチＳＷ４を閉じることなくスイッチＳＷ３のみを閉じることによってスロットを構成できる場合もある。
【００４５】
さらに、無線通信回路１２，１４は、ＭＩＭＯ通信を行うことに代えて、独立した２つの無線信号の変復調を実行するように構成されてもよく、この場合、本実施形態のアンテナ装置は、複数のアプリケーションに係る無線通信を同時に実行したり、複数の周波数帯での無線通信を同時に実行したりすることが可能になる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置及び携帯電話機によれば、アンテナ装置が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信することができ、さらに互いに低相関である２つの無線信号の送受信を同時に実行することができる。
【００４７】
以下、図１０乃至図１９を参照して、本実施形態の変形例についてさらに説明する。
【００４８】
図１０（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１０（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。また、図１１は、図１０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図であり、図１２は、図１０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。図１０のアンテナ装置は、図１の構成を備えたことに加えて、所望の共振周波数になるように非励振スリットＳの実質的な電気長を調整するための可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を備えたことを特徴とする。可変容量ダイオードＤ１は、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３に近接し、かつ非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３よりも外側に位置するように、アンテナ素子１，２にわたって接続される。同様に、可変容量ダイオードＤ２は、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ４に近接し、かつ非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ４よりも外側に位置するように、アンテナ素子１，２にわたって接続される。図１１及び図１２に示すように、アンテナ装置は、図４及び図５のコントローラ１６に代えて、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２の印加電圧を計算して制御するように構成され、図１５に示すアンテナ制御処理を実行するコントローラ１６Ａを備える。
【００４９】
非励振スリットＳの形状が固定されていると、非励振スリットＳの共振周波数を変化させることができない。そのため、通信周波数の変化に伴い、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数と、非励振スリットＳの共振周波数とのずれが大きくなるとき、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度が小さくなり、共振周波数の調整が困難になる。本変形例のコントローラ１６Ａは、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に対する印加電圧を制御することにより、所望の共振周波数になるように非励振スリットＳの実質的な電気長を調整する。詳しくは、コントローラ１６Ａは、無線通信回路１２，１４にそれぞれ所望周波数のテスト信号を送信させながら、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に対する印加電圧を変化させ、各給電点Ｐ１，Ｐ２に係る反射係数（ＶＳＷＲ又は反射電力であってもよい。）をモニタリングする。コントローラ１６Ａは、この反射係数を最小化するような印加電圧値を適応的に計算して、計算された印加電圧値を可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に設定する。コントローラ１６Ａは、アンテナ装置が開状態にあるときには可変容量ダイオードＤ２のみを制御し、アンテナ装置が閉状態にあるときには可変容量ダイオードＤ１のみを制御する。非励振スリットＳにおいて可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２はスイッチＳＷ３，ＳＷ４よりも外側に設けられているので、各可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２は、スイッチＳＷ３，ＳＷ４を開いたときのみ、実効的に有効になる。アンテナ装置が開状態にあり、従ってスイッチＳＷ３を閉じたときには、可変容量ダイオードＤ１は非励振スリットＳの電気長に実質的に影響せず、また、アンテナ装置が閉状態にあり、従ってスイッチＳＷ４を閉じたときには、可変容量ダイオードＤ２は非励振スリットＳの電気長に実質的に影響しない。これにより、通信周波数の変化に伴って、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数と、非励振スリットＳの共振周波数とのずれが大きくなったときであっても、通信周波数の変化に応じて非励振スリットＳの電気長を実質的に変化させることができるので、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度を向上させ、共振周波数を適切に調整することができる。
【００５０】
図１３（ａ）は、可変容量ダイオードに印加される逆電圧ＶＲに対する容量Ｃの変化を示すグラフであり、図１３（ｂ）は、図１０の可変容量ダイオードＤ１の詳細構成を示す回路図である。図１３（ｂ）に示すように、可変容量ダイオードＤ１はアンテナ素子１，２にわたって接続され、その両端は、好ましくは高周波阻止用のインダクタＬ１，Ｌ２をそれぞれ含む制御線を介してコントローラ１６Ａに接続される。可変容量ダイオードＤ２もまた、図１３（ｂ）と同様にコントローラ１６Ａに接続される。一般に、容量値Ｃを有する容量素子における角周波数ωのときのインピーダンスＺは、Ｚ＝１／（ｊωＣ）と表され、容量値Ｃを十分に大きくするとインピーダンスは実質的に０になり、容量素子は短絡状態になる一方、容量値Ｃを十分に小さくするとインピーダンスは実質的に無限大になり、容量素子は開放状態になる。可変容量素子の一種として可変容量ダイオード（バラクタダイオード）があるが、可変容量ダイオードは、図１３（ａ）に示すように、印加する逆電圧ＶＲを大きくすると容量値Ｃが減少し、逆電圧ＶＲを小さくすると容量値Ｃが増大する特性を持つ。従って、可変容量ダイオードは、印加される逆電圧値ＶＲによって短絡状態、容量素子状態、又は開放状態をとることができる。代替の可変容量素子として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子を使用してもよい。ＭＥＭＳ素子は機械的動作で容量値Ｃを決めるので、可変容量ダイオードよりも広範囲な容量値Ｃの変化を行うことができる。さらに、開放とみなせる容量値から、短絡とみなせる容量値までの可変域をもつ可変容量素子を用いることにより、図１８及び図１９を参照して詳細後述するように、当該可変容量素子は、容量値を調整して非励振スリットＳの電気長を変化させる機能に加えて、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の機能を果たすこともできる。
【００５１】
図１４（ａ）は、図１０のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図であり、図１４（ｂ）は、スイッチＳＷ３を開いたときの電流経路を示す概略図である。説明の簡単化のために、図１４（ａ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ及び可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２の図示を省略し、図１４（ｂ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ及び可変容量ダイオードＤ２の図示を省略し、図１４（ｂ）ではさらに、アンテナ装置を折りたたまずに開状態のままで示す。図１４（ａ）に示すようにスイッチＳＷ３が閉じているとき、図６（ｂ）を参照して説明したように、給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に到来した高周波電流は、給電点Ｐ１からスイッチＳＷ３に向かって流れ（電流ｉ４１）、スイッチＳＷ３を、アンテナ素子１側の地点Ａ１１からアンテナ素子２側の地点Ａ１２に通過し（電流ｉ４２）、次いで、アンテナ素子２においてスイッチＳＷ３から最も遠隔した地点Ａ１３に向かって流れる（電流ｉ４３）。ここで、スイッチＳＷ３を開くと、可変容量ダイオードＤ１の効果によって非励振スリットＳの実質的な電気長が変化するので、非励振スリットＳは、その閉端となるスイッチＳＷ３の実際の位置である地点Ａ１４及びＡ１５まで延在するのではなく、地点Ａ１４及びＡ１５から移動された仮想的な地点Ａ１４’及びＡ１５’まで実質的に延在することになる。可変容量ダイオードＤ１の容量値を大きくすると、図１４（ｂ）に示すように非励振スリットＳの電気長は長くなる。従って、図１４（ｂ）の場合、電流は、実質的に、給電点Ｐ１から地点Ａ１４’に向かって流れ（電流ｉ４４）、地点Ａ１４’から地点Ａ１５’に流れ（電流ｉ４５）、次いで地点Ａ１３に向かって流れる（電流ｉ４６）。このように、電流は非励振スリットＳの周りを流れるので、非励振スリットＳに接続した可変容量ダイオードＤ１の容量値を調整することにより非励振スリットＳの電気長を変化させると、非励振スリットＳの周りを流れている電流の経路も仮想的に変化し、アンテナ装置の共振周波数が変化する。従って、スイッチＳＷ３を開いて電流が可変容量ダイオードＤ１を通ることにより、通信周波数の変化に応じて非励振スリットＳの電気長を実質的に変化させるとともに、各アンテナ素子１，２に給電される高周波電流に係る電流経路の長さを変化させることができるので、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度を向上させ、共振周波数を適切に調整することができる。同様に、スイッチＳＷ４を開いて電流が可変容量ダイオードＤ２を通る場合、さらにアンテナ装置を閉状態で動作させるときにおいても、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度を向上させ、共振周波数を適切に調整することができる。
【００５２】
図１５は、図１０のアンテナ装置のコントローラ１６Ａによって実行される第３のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、コントローラ１６Ａは、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ２２に進み、開状態のときはステップＳ２５に進む。ステップＳ２２において、コントローラ１６ＡはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、次いでステップＳ２３において、スイッチＳＷ３を開き、スイッチＳＷ４を閉じ、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、コントローラ１６Ａは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ１に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ１の容量値を設定し、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２５において、コントローラ１６ＡはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、次いでステップＳ２６において、スイッチＳＷ３を閉じ、スイッチＳＷ４を開き、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、コントローラ１６Ａは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ２に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ２の容量値を設定し、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８において、コントローラ１６Ａは、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２９に進み、ＮＯのときはステップＳ２１に戻る。ステップＳ２９において、コントローラ１６Ａは無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ２１に戻る。
【００５３】
以上説明した本実施形態の第１の変形例に対するさらなる変形例として、各可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３，ＳＷ４にそれぞれ近接させ、かつ非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３，ＳＷ４よりも外側に位置するように設けることに限定せず、各可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２は、非励振スリットＳに沿った他の好ましい位置に配意されてもよい。例えば、アンテナ装置の開状態又は閉状態に応じて、電界強度が大きくなる非励振スリットＳ上の最適位置に可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を配置することができるので、小さな容量値で非励振スリットＳの共振周波数を調整することができ、従って、使用する可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を小型化できる。
【００５４】
コントローラ１６Ａは、反射係数をモニタリングするために、テスト信号を送信することに代えて、実際に通信されるデータ信号を送信しながらモニタリングしてもよい。また、受信時に用いるための印加電圧値を計算するために、テスト信号を送信することに代えて、送信時に得られた印加電圧値に基づいて所定の既知の計算式（例えば、送信周波数と受信周波数との周波数差に基づいて所定値を加算又は減算する式など）を用いて計算してもよい。
【００５５】
図１６（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１６（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。本変形例では、第１の変形例のように２つの可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を備えることに代えて、非励振スリットＳの長手方向に沿ってスイッチＳＷ３，ＳＷ４間の所定の位置に、好ましくは非励振スリットＳの長手方向のほぼ中央に、単一の可変容量ダイオードＤ３を備えたことを特徴とする。本変形例では、第１の変形例の場合に比べ、容量値の変化に対して敏感ではない地点に可変容量ダイオードＤ３を配置することになるので、容量値の変化幅が大きい可変容量ダイオードを設ける必要がある。この構成によれば、可変容量ダイオードの個数を１つに削減したことにより、アンテナ装置の部品点数ならびにコストを削減でき、アンテナ制御処理を簡単化することができる。
【００５６】
図１７は、図１６のアンテナ装置のコントローラによって実行される第４のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。ステップＳ３１において、コントローラは、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ３２に進み、開状態のときはステップＳ３４に進む。ステップＳ３２において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、次いでステップＳ３３において、スイッチＳＷ３を開き、スイッチＳＷ４を閉じ、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３４において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、次いでステップＳ３５において、スイッチＳＷ３を閉じ、スイッチＳＷ４を開き、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６において、コントローラは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ３に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ３の容量値を設定し、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７において、コントローラは、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３８に進み、ＮＯのときはステップＳ３１に戻る。ステップＳ３８において、コントローラは無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ３１に戻る。
【００５７】
図１８（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１８（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。本変形例では、第１の変形例の構成からスイッチＳＷ３，ＳＷ４を除去し、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に、容量値を調整して非励振スリットＳの電気長を変化させる機能に加えて、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の機能をさらに実行させることを特徴とする。本変形例の可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２は、開放とみなせる容量値から、短絡とみなせる容量値までの可変域をもつ。この構成によれば、図１０のアンテナ装置からスイッチＳＷ３，ＳＷ４を削減したことにより、アンテナ装置の部品点数ならびにコストを削減できる。
【００５８】
図１９は、図１８のアンテナ装置のコントローラによって実行される第５のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。ステップＳ４１において、コントローラは、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ４２に進み、開状態のときはステップＳ４５に進む。ステップＳ４２において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、ステップＳ４３に進む。ステップＳ４３において、コントローラは、可変容量ダイオードＤ２に対する印加電圧を制御することにより、アンテナ素子１，２が実質的に短絡されるように可変容量ダイオードＤ２の容量値を設定し、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４において、コントローラは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ１に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ１の容量値を設定し、ステップＳ４８に進む。ステップＳ４５において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６において、コントローラは、可変容量ダイオードＤ１に対する印加電圧を制御することにより、アンテナ素子１，２が実質的に短絡されるように可変容量ダイオードＤ１の容量値を設定し、ステップＳ４７に進む。ステップＳ４７において、コントローラは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ２に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ２の容量値を設定し、ステップＳ４８に進む。ステップＳ４８において、コントローラは、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４９に進み、ＮＯのときはステップＳ４１に戻る。ステップＳ４９において、コントローラは無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ４１に戻る。
【００５９】
第２の実施形態．
図２０（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図２０（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。図２１乃至図２３は、図２０のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機を示す概略図であり、図２４及び図２５は、図２０のアンテナ装置の回路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１の実施形態のアンテナ装置のように２つ折りに折りたたまれるのではなく、図２７を参照して説明した従来技術の携帯電話機と同様に、回転によって折りたたまれることを特徴とする。
【００６０】
図２０（ａ）において、導体板にてなるアンテナ素子１，２は所定の平面内に設けられ、この平面に対して平行でありかつ所定距離だけ離隔したもう１つの平面内に、導体板にてなる接地導体３が設けられる。アンテナ素子１，２と接地導体３とが対向する位置において、これらを含む平面に対して鉛直な回転軸（図示せず。）を中心としてアンテナ素子１，２を接地導体３に対して１８０度回転させることにより、図２０（ｂ）に示すようにアンテナ装置は折りたたまれて閉状態にされる。アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ素子１，２は、実質的にその全体が接地導体３と重なり合う。アンテナ素子１，２と接地導体３とが対向する位置（すなわち、上記回転軸の付近の位置）には、各給電点Ｐ１，Ｐ２を２つの高周波回路のいずれかにそれぞれ機械的に接続し、短絡導体４ａ，５ａと短絡導体４ｂ，５ｂとの開閉を機械的に切り換えるスイッチＳＷ５が設けられる。詳しくは、アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ５は、給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ３を、第１の高周波回路に接続された給電線Ｆ１に接続し、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ４を、第２の高周波回路に接続された給電線Ｆ２に接続する。アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ５はさらに、短絡導体４ａ，４ｂを、互いに電気的に接続しないように対向させ、短絡導体５ａ，５ｂを、互いに電気的に接続しないように対向させる。一方、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ５は、給電線Ｆ３を給電線Ｆ２に接続し、給電線Ｆ４を給電線Ｆ１に接続し、短絡導体４ａを短絡導体５ｂに接続し、短絡導体５ａを短絡導体４ｂに接続する。
【００６１】
図２０（ａ）のようにアンテナ装置が開状態にあるとき、給電点Ｐ１を用いて励振することにより、アンテナ素子１及び接地導体３はダイポールアンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２を用いて励振することにより、アンテナ素子２及び接地導体３もまたダイポールアンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つのダイポールアンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が開状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラ（図示せず。）は、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３を閉じ、かつスイッチＳＷ４を開くように制御し、これにより、スイッチＳＷ３を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方に延在する電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。一方、図２０（ｂ）のようにアンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ素子１，２は接地導体３に短絡されている。また、アンテナ装置が閉状態にあるとき、給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ２，Ｆ３を用いて励振することにより、アンテナ素子１と短絡導体４ａ，５ｂとは、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ１，Ｆ４を用いて励振することにより、アンテナ素子２と短絡導体５ａ，４ｂもまた、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つの逆Ｆ型アンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラは、スイッチＳＷ３を開き、かつスイッチＳＷ４を閉じるように制御し、これにより、スイッチＳＷ４を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方を含む電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。
【００６２】
図２１乃至図２３の携帯電話機の筐体は、図２７を参照して説明した従来技術の携帯電話機と同様に構成される。図２１（ａ）は、図２０のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、図２１（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。アンテナ素子１，２は、それらの間の非励振スリットＳが携帯電話機の長手方向に平行になるように上部筐体１１１内に設けられ、また、接地導体３は下部筐体１１２内に設けられる。上部筐体１１１及び下部筐体１１２は、上部筐体１１１及び下部筐体１１２を厚さ方向に貫通する回転軸１１３（又は同等の連結機構）によって連結され、上部筐体１１１が回転軸１１３を中心として回転することにより携帯電話機が開閉される。この携帯電話機の開閉に従って、アンテナ素子１，２は、携帯電話機の筐体の回転軸１１３を中心として接地導体３に対して１８０度回転される。
【００６３】
図２２（ａ）は、図２１（ａ）に示す開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、図２２（ｂ）は、図２１（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。スイッチＳＷ５は、端子部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を備え、端子部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は、アンテナ装置が開状態（図２２（ａ））と閉状態（図２２（ｂ））にあるとき、それぞれ以下のように作用する。端子部Ｅ１は、開状態のときに給電線Ｆ３を給電線Ｆ１に接続し、閉状態において給電線Ｆ４を給電線Ｆ１に接続する。端子部Ｅ２は、開状態のときに短絡導体４ａ，４ｂを互いに電気的に接続しないように対向させ、閉状態において短絡導体５ａを短絡導体４ｂに接続する。端子部Ｅ３は、開状態のときに短絡導体５ａ，５ｂを互いに電気的に接続しないように対向させ、閉状態において短絡導体４ａを短絡導体５ｂに接続する。端子部Ｅ４は、開状態のときに給電線Ｆ４を給電線Ｆ２に接続し、閉状態において給電線Ｆ２を給電線Ｆ２に接続する。
【００６４】
図２３（ａ）は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、図２３（ｂ）は、閉状態の当該携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。本変形例では、携帯電話機の筐体の回転軸１１３に対する端子部の距離を相違させることにより、開状態では短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを電気的に切断し、閉状態では電気的に接続することを特徴とする。図２３（ａ）において、端子部Ｅ１，Ｅ４は、図２２の場合と同様に構成される。短絡導体４ｂに接続された端子部Ｅ２と、短絡導体５ａに接続された端子部Ｅ６とは、回転軸１１３に対して所定の第１の距離に位置し、短絡導体４ａに接続された端子部Ｅ５と、短絡導体５ｂに接続された端子部Ｅ３とは、回転軸１１３に対して、第１の距離とは異なる所定の第２の距離に位置する。従って、アンテナ装置が開状態にあるとき、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ間には電気的な接続が確立されない。一方、図２３（ｂ）において、端子部Ｅ５は、回転により端子部Ｅ３の位置に移動し（図示せず。）、同様に、端子部Ｅ６は、回転により端子部Ｅ２の位置に移動する（図示せず。）。従って、アンテナ装置が閉状態にあるとき、短絡導体５ａは短絡導体４ｂに接続され、短絡導体４ａは短絡導体５ｂに接続される。
【００６５】
図２４は、図２０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図であり、図２５は、図２０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの開閉は、携帯電話機の筐体の回転により機械的に切り換えられるので、アンテナ装置のコントローラ１６Ｂは、無線通信回路１２，１４と、スイッチＳＷ３，ＳＷ４のみの制御を行う。
【００６６】
変形例として、本実施形態のアンテナ装置においても、第１の実施形態の各変形例において説明したように、非励振スリットＳの部分に可変容量ダイオードをさらに備えてもよい。また、スイッチＳＷ５は機械的に開閉するものに限定されず、例えば第１の実施形態と同様に、アンテナ装置のコントローラの制御下で開閉するスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備え、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの接続を制御してもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明の各実施形態に係るアンテナ装置及び携帯電話機によれば、アンテナ装置が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信することができ、さらに互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の無線通信装置は、例えばＭＩＭＯ通信を実行する携帯電話機として実装することができるが、ＭＩＭＯに限らず、複数のアプリケーションのための通信を同時に実行可能（マルチアプリケーション）な携帯電話機として実装することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、図１のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）に示す開状態の携帯電話機の縦断面図であり、（ｂ）は図２（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機の縦断面図である。
【図４】図１のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図である。
【図５】図１のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。
【図６】（ａ）は、図１のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、（ｂ）は、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図である。
【図７】（ａ）は、図１のアンテナ装置が閉状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、（ｂ）は、スイッチＳＷ４を閉じたときの電流経路を示す概略図である。
【図８】図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第１のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図９】図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第２のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図１１】図１０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図である。
【図１２】図１０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。
【図１３】（ａ）は、可変容量ダイオードに印加される逆電圧ＶＲに対する容量Ｃの変化を示すグラフであり、（ｂ）は、図１０の可変容量ダイオードＤ１の詳細構成を示す回路図である。
【図１４】（ａ）は、図１０のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図であり、（ｂ）は、スイッチＳＷ３を開いたときの電流経路を示す概略図である。
【図１５】図１０のアンテナ装置のコントローラ１６Ａによって実行される第３のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図１６】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図１７】図１６のアンテナ装置のコントローラによって実行される第４のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図１８】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図１９】図１８のアンテナ装置のコントローラによって実行される第５のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図２０】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図２１】（ａ）は、図２０のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図２２】（ａ）は、図２１（ａ）に示す開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、（ｂ）は、図２１（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。
【図２３】（ａ）は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、（ｂ）は、閉状態の当該携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。
【図２４】図２０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図である。
【図２５】図２０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。
【図２６】（ａ）は従来例の２つ折り型携帯電話機の開状態を示す図であり、（ｂ）はその閉状態を示す図である。
【図２７】（ａ）は従来例の回転型携帯電話機の開状態を示す図であり、（ｂ）はその閉状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１、２…アンテナ素子、
３…接地導体、
４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ…短絡導体、
１１，１３…整合回路、
１２，１４…無線通信回路、
１５…開閉検出器、
１６，１６Ａ，１６Ｂ…コントローラ、
１０１，１１１…上部筐体、
１０２，１１２…下部筐体、
１０３…ヒンジ部、
１０４，１０５，１１４…表示装置、
１１３…回転軸、
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…可変容量ダイオード、
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６…端子部、
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４…給電線、
Ｆ１ａ，Ｆ２ａ…外部導体、
Ｌ１，Ｌ２…インダクタンス、
Ｐ１，Ｐ２…給電点、
Ｓ…非励振スリット、
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５…スイッチ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２つの筐体部分からなる折りたたみ型の筐体を備えた携帯電話機等の無線通信装置に関し、特に、このような無線通信装置のためのアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機には、図２６及び図２７に示すように、２つの筐体部分からなる折りたたみ型の筐体を備えて構成されたものがある。図２６（ａ）及び図２７（ｂ）は、従来例の２つ折り型携帯電話機の開状態と開状態を示す図であり、この携帯電話機では、スピーカ及びディスプレイ等を備えた上部筐体１０１と、マイクロホン及びキーボード等を備えた下部筐体１０２とが、ヒンジ部１０３によって折りたたみ可能であるように連結されている。また、上部筐体１０１には液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイからなる第１の表示装置１０４と第２の表示装置１０５が設けられている。第１の表示装置１０４は、携帯電話機の開状態のとき、下部筐体１０２に設けられた情報入力端末からの入力情報や、受信情報等の表示を行う。また、第２の表示装置１０５は、携帯電話機の閉状態のとき、受信情報の表示や時刻等の表示を行う。図２７（ａ）及び図２７（ｂ）は、従来例の回転型携帯電話機の開状態と開状態を示す図であり、この携帯電話機では、スピーカ及びディスプレイ等を備えた上部筐体１１１と、マイクロホン及びキーボード等を備えた下部筐体１１２とが、上部筐体１１１及び下部筐体１１２を厚さ方向に貫通する回転軸１１３（又は同等の連結機構）によって連結され、上部筐体１１１が回転軸１１３を中心として回転することにより携帯電話機が開閉される。また、上部筐体１１１には液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイからなる表示装置１１４が設けられている。表示装置１１４は、携帯電話機の開状態及び閉状態において、下部筐体１１２に設けられた情報入力端末からの入力情報や、受信情報及び時刻等の表示を行う。
【０００３】
特許文献１は、携帯無線機における内蔵アンテナを開示している。特許文献１の携帯無線機は、その本体の少なくとも一部を覆うように該本体に対して開閉自在に取り付けられたフリップ部を有し、フリップ部に第１の金属板を内蔵するとともに該本体側に第２の金属板を内蔵し、フリップ部を閉じたとき第１及び第２の金属板を電気的に接続し、開いたとき該接続を開放する手段を備え、接続点から所定距離離間して第１及び第２の金属板間に高周波信号を給電するように構成される。
【０００４】
特許文献２は、筐体内の回路基板をアンテナとして用いる携帯無線機を開示している。特許文献２の携帯無線機では、上筐体に上回路基板が収容され、下筐体に下回路基板が収容され、上下の回路基板が電気的に接続され、下筐体の上部側にアンテナ部が収容され、下筐体に、アンテナ部に給電する給電部が収容され、上筐体および下筐体が互いに積層された携帯モードのとき、給電部がアンテナ部に接続されるとともに、上筐体および下筐体が互いに相互位置を変更することにより合算全長を長大させる通話モードのとき、給電部がアンテナ部および接続部材を介して上回路基板に接続される。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２１６６２１号公報。
【特許文献２】特開２００６−０６７３６１号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、携帯電話機の小型化や、折りたたみ型筐体の採用に伴い、携帯電話機内にアンテナ素子を搭載するための容積を確保することが困難になってきた。特に、折りたたみ型携帯電話機の場合、アンテナの電気長を最大化するため、特許文献１及び２に記載のように、第１の筐体部分と第２の筐体部分にアンテナ素子と接地導体を分離して設け、アンテナ素子と接地導体が互いに近接する位置（すなわち第１の筐体部分と第２の筐体部分の連結部分の近傍）に給電点を設けることにより、アンテナ素子及び接地導体からなるダイポールアンテナを構成することが一般的である。このような携帯電話機は、携帯電話機の筐体が閉状態にあるときには、所望の通りダイポールアンテナとして動作するが、携帯電話機の筐体が閉状態にあるときは、第１の筐体部分内のアンテナ素子と第２の筐体部分内の接地導体が対向する構成となるので、アンテナ素子に流れる電流と接地導体に流れる電流が相互に相殺し、ダイポールアンテナとして動作できなくなる。従って、従来の携帯電話機において閉状態のときに通信を行うためには、閉状態のときに使用するための専用のアンテナ素子を別個に追加することが必要であった。そのため、携帯電話機の筐体が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信可能である新規なアンテナ装置を備えた携帯電話機が必要とされる。
【０００７】
また、最近になって、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。ＭＩＭＯ通信を実行するアンテナ装置は、空間分割多重を実現するために、指向性又は偏波特性などを相違させることにより、互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行する必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、以上の問題点を解決し、無線通信装置の筐体が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信可能であり、さらに互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行可能である無線通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様に係る無線通信装置は、
第１筐体と、
前記第１筐体と開閉可能に連結された第２の筺体と、
前記第１筺体内に所定距離だけ離隔して設けられた第１及び第２のアンテナ素子と、
前記第２筺体に設置された接地導体と、
前記第１及び第２のアンテナ素子の各々に設けられ前記第１及び第２のアンテナ素子の各々を励振させる第１及び第２の給電点と、
前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第１接続手段と、
前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第２接続手段と、
前記第１筺体と前記第２筺体とが開状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させて前記第１及び第２のアンテナ素子をダイポールアンテナとして動作させ、一方、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させて前記第１及び第２のアンテナ素子を逆Ｆ型アンテナとして動作させる制御手段と、
前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットと、
を備えたものである。
【００１０】
本態様によると、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合でも、前記第１及び第２のアンテナ素子に流れる電流と接地導体に流れる電流とが相互に相殺しないようにできるので、ダイポールアンテナと逆Ｆ型アンテナとで別個のアンテナ素子を設けることが不要となって、小スペース化を図ることができる。また、前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットを設けることにより、第１のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波と、第２のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波とのアイソレーションを向上させることができるので、アンテナ素子を複数の第１及び第２アンテナ素子として機能させ、通信速度を向上できる。
【００１１】
また、本発明の第２の態様に係る無線通信装置は、第１の態様に係る無線通信装置において、
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第３接続手段と、
前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第４接続手段とを設け、
前記制御手段は、
前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じ且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き、一方、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じるようにしたものである。
【００１２】
アンテナ素子の全長に渡ってスリットを形成するとアンテナ面積が小さくなり、それに伴ってアンテナ素子を流れる電流の電気長が短くなる。そのため、共振周波数が高周波側にシフトし、所望の周波数特性が得られなくなる。本態様によると、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１及び前記のアンテナ素子を接続することにより、第１のアンテナ部と第２のアンテナ部とを流れる電流の電気長が大きくなるので、第１のアンテナ部及び第２のアンテナ部の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。また、本態様によると、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１及び第２のアンテナ素子を接続することにより、前記第１及び第２のアンテナ素子を流れる電流の電気長が長くなるので、前記第１及び第２のアンテナ素子の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。
【００１３】
本発明の第３の態様に係る無線通信装置は、第２の態様に係る無線通信装置において、
前記第２端部を、前記非励振スリット上の前記第１端部と前記第１及び第２給電点との間に設けたものである。
【００１４】
本態様によると、前記第２端部を、前記非励振スリット上の前記第１端部と前記第１及び第２給電点との間に設けることより、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記１端部と前記第１及び第２の給電点との間の位置で前記第１及び第２のアンテナ素子が接続することになる。これにより、第１及び第２の給電点間にスリットが位置するので、第１及び第２の給電点間に所定のアイソレーションを確保することができる。また、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１及び第２のアンテナ素子を接続することにより、前記第１及び第２アンテナ素子に流れる電流の電気長が長くなるので、前記第１及び第２アンテナ素子の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。また、本態様によると、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１及び第２のアンテナ素子を接続することにより、前記第１及び第２のアンテナ素子を流れる電流の電気長が長くなるので、前記第１及び第２のアンテナ素子の双方に生ずる共振周波数を低周波側にシフトさせて、周波数帯域を広げることができる。
【００１５】
本発明の第４の態様に係る無線通信装置は、第２の態様に係る無線通信装置において、
前記第１端部に設けられた第１の可変容量素子と、前記第２端部に設けられた第２の可変容量素子とを設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１の可変容量素子の印加電圧を制御するようにしたものである。
【００１６】
本態様によれば、前記第１及び第２の可変容量素子の印加電圧を変えるだけで前記第１及び第２のアンテナ素子の接続／非接続の制御を行うと共に非励振スリットの電気長を変化させ、非励振スリットの周りを流れている電流の経路を仮想的に変化させることで第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数を調整することができるので、部品点数を削減することができる。
【００１７】
本発明の第５の態様に係る無線通信装置は、第２の態様に係る無線通信装置において、
前記非励振スリットの前記第１端部と前記２端部との間に可変容量素子を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体が開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御するようにしたものである。
【００１８】
本態様によると、通信周波数の変化に伴って、前記第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数と通信周波数とのずれが大きくなった場合であっても、通信周波数の変化に対応させて非励振スリットの電気長を変化させ、非励振スリットの周りを流れている電流の経路を仮想的に変化させることで第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数の調整を実質的に可変にするので、前記第１及び第２のアンテナ素子の共振周波数を通信周波数に対して適切に調整できる。また、前記非励振スリットの前記第１端部と前記第２端部との間に前記非励振スリットの共振周波数を調整する可変容量素子を設けるので、非励振スリット上に設ける可変容量素子は一つだけでよく、部品点数ならびにコストを削減できる。
【００１９】
本発明の第６の態様に係る無線通信装置は、第５の態様に係る無線通信装置において、
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部に設けられた第１可変容量素子と、前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部に設けられた第２可変容量素子とを設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、前記第１可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御し、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、前記第２可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御するようにしたものである。
【００２０】
本態様によれば、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態に応じて変わる前記第１及び第２のアンテナ素子の接続位置から分離して前記第１及び第２の可変容量素子を自由な位置に配置することができるので、前記第１の筐体と前記第２の筐体の開閉状態の応じ、前記非励振スリットの電界強度が大きくなるスリット上の最適位置に前記第１及び第２の可変容量素子を配置することができる。その結果、小さな容量値でスリットの共振周波数を調整することができ、使用する可変容量素子を小型化できる。
【００２１】
本発明の第７の態様に係る無線通信装置は、第１乃至第５の態様に係る無線通信装置において、前記第１筐体及び前記第２筐体を、前記連結部において２つ折りに折りたたみ可能に連結したものである。
【００２２】
本発明の第８の態様に係る無線通信装置は、第１乃至第５の態様に係る無線通信装置において、前記連結部は、前記第１筐体及び前記第２の筐体を厚さ方向に貫通する回転軸を含み、前記第１筐体及び前記第２筐体を、前記回転軸を中心として回転することにより折りたたみ可能に連結したものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合でも、前記第１及び第２のアンテナ素子に流れる電流と接地導体に流れる電流とが相互に相殺しないようにできるので、ダイポールアンテナと逆Ｆ型アンテナとで別個のアンテナ素子を設けることが不要となって、小スペース化を図ることができる。
【００２４】
また、前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットを設けている。これによると、第１のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波と、第２のアンテナ素子の給電点の給電により生成される電波とのアイソレーションを向上させることができるので、アンテナ素子を複数の第１及び第２アンテナ素子として機能させ、通信速度を向上できる。
【００２５】
本発明によれば、本発明は、例えばＭＩＭＯ通信を実行する携帯電話機として実装することができるが、ＭＩＭＯに限らず、複数のアプリケーションのための通信を同時に実行可能（マルチアプリケーション）な携帯電話機として実装することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２７】
第１の実施形態．
図１（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。図２及び図３は、図１のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機を示す概略図であり、図４及び図５は、図１のアンテナ装置の回路構成を示すブロック図である。
【００２８】
図１（ａ）において、アンテナ装置は、少なくとも１つの直線状の辺をそれぞれ備えた導体板にてなる２つのアンテナ素子１，２を備え、これらのアンテナ素子１，２を一辺において互いに近接するように対向させることにより、アンテナ素子１，２間には非励振スリットＳが形成される。非励振スリットＳは、図２に示すように、携帯電話機の長手方向（図１及び図２では上下方向）と平行になるように設けられる。アンテナ装置はさらに、アンテナ素子１，２に近接して設けられた導体板にてなる接地導体３を備え、接地導体３は、その外周の一部（図１（ａ）では接地導体３の上端の部分）において、非励振スリットＳの一端（図１（ａ）では下端）に対向するとともに、当該非励振スリットＳの一端に近接した各アンテナ素子１，２の部分（図１（ａ）では下端の部分）に対向する。本実施形態において、アンテナ素子１，２及び接地導体３はそれぞれ、矩形形状を有する。また、以下の説明では、図面中のアンテナ素子１，２及び接地導体３において手前を向いた側の面を表面と呼び、奥を向いた側の面を裏面と呼ぶ。各アンテナ素子１，２上の所定の位置において、給電点Ｐ１，Ｐ２がそれぞれ設けられる。給電点Ｐ１，Ｐ２間に非励振スリットＳが位置することにより、給電点Ｐ１，Ｐ２間に所定のアイソレーションが確保される。給電点Ｐ１，Ｐ２は、好ましくは、非励振スリットＳに対して対称な位置に設けられ、給電点Ｐ１，Ｐ２を結ぶ直線と非励振スリットＳとは直交する。各給電点Ｐ１，Ｐ２は、給電線Ｆ１，Ｆ２を介して接地導体３の裏側に設けられた高周波回路（詳細後述）に接続される。アンテナ素子１は、接地導体３に対向した端部において、スイッチＳＷ１を間に含む短絡導体４ａ，４ｂを介して接地導体３に接続される。同様に、アンテナ素子２は、接地導体３に対向した端部において、スイッチＳＷ２を間に含む短絡導体５ａ，５ｂを介して接地導体３に接続される。非励振スリットＳの両端のうちで、接地導体３に対向した側の端部（図１（ａ）では下端）において、アンテナ素子１，２を接続するスイッチＳＷ４が設けられ、もう一方の端部（図１（ａ）では上端）において、アンテナ素子１，２を接続するスイッチＳＷ３が設けられる。図１（ａ）のようにアンテナ装置が開状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラ（詳細後述）はスイッチＳＷ１，ＳＷ２を開くように制御し、給電点Ｐ１を用いて励振することにより、アンテナ素子１及び接地導体３はダイポールアンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２を用いて励振することにより、アンテナ素子２及び接地導体３もまたダイポールアンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つのダイポールアンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が開状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラは、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３を閉じ、かつスイッチＳＷ４を開くように制御し、これにより、スイッチＳＷ３を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方に延在する電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。
【００２９】
本実施形態のアンテナ装置は、図１（ｂ）に示すように、図１（ａ）でアンテナ素子１，２と接地導体３とが対向していた位置（すなわち短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２が設けられた位置）において、２つ折りに折りたたまれて閉状態にされる。アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ素子１，２は、実質的にその全体が接地導体３と重なり合うように、接地導体３に近接して位置する。各給電線Ｆ１，Ｆ２は、アンテナ装置が閉状態にあるときアンテナ素子１，２における接地導体３側の面から給電点Ｐ１，Ｐ２に接続されるように設けられ、各給電線Ｆ１，Ｆ２はまた、接地導体３の縁（又は縁に近接して設けられた孔）から接地導体３の裏側に進み、高周波回路に接続される。高周波回路は、携帯電話機が閉状態にあるときに接地導体３の外側に位置するように、言い換えると、アンテナ素子１，２と接地導体３とに挟まれることがないように設けられる。アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラはスイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じるように制御し、アンテナ素子１，２は接地導体３に短絡されている。また、アンテナ装置が閉状態にあるとき、給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ１を用いて励振することにより、アンテナ素子１と短絡導体４ａ，４ｂとは、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ２を用いて励振することにより、アンテナ素子２と短絡導体５ａ，５ｂもまた、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つの逆Ｆ型アンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラは、スイッチＳＷ３を開き、かつスイッチＳＷ４を閉じるように制御し、これにより、スイッチＳＷ４を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方を含む電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。
【００３０】
本実施形態のアンテナ装置によれば、アンテナ素子１，２と接地導体３との間にスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備え、アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開くことによりアンテナ装置を２つのダイポールアンテナとして動作させ、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じることによりアンテナ装置を２つの逆Ｆ型アンテナとして動作させることより、閉状態の場合であってもアンテナ素子１，２に流れる電流と接地導体３に流れる電流とが相互に相殺しないようにできるので、閉状態のときに使用するための専用のアンテナ素子を別個に追加することが不要となり、アンテナ装置の小スペース化を達成することができる。また、本実施形態のアンテナ装置によれば、アンテナ素子１，２間において、給電点Ｐ１，Ｐ２間に所定のアイソレーションを確保するための非励振スリットＳを設けたことにより、２つのダイポールアンテナ間のアイソレーションと、２つの逆Ｆ型アンテナ間のアイソレーションとを向上させることができるので、アンテナ装置を２つの独立したアンテナとして機能させてＭＩＭＯ通信等を行うことができ、通信速度を向上できる。
【００３１】
図２（ａ）は、図１のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、図２（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。また、図３（ａ）は、図２（ａ）に示す開状態の携帯電話機の縦断面図であり、図３（ｂ）は図２（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機の縦断面図である。図３の縦断面図では、図１に示した構成要素の一部のみを概略的に示す。図２及び図３の携帯電話機の筐体は、図２６を参照して説明した従来技術の携帯電話機と同様に構成される。アンテナ素子１，２は、それらの間の非励振スリットＳが携帯電話機の長手方向に平行になるように上部筐体１０１内に設けられ、すなわち、非励振スリットＳは、上部筐体１０１内において、ヒンジ部１０３と、ヒンジ部１０３から遠隔した位置（図３（ａ）では上端の部分）との間に延在するように設けられる。また、接地導体３は下部筐体１０２内に設けられる。上部筐体１０１と下部筐体１０２とは、ヒンジ部１０３によって折りたたみ可能であるように連結されている。この携帯電話機の開閉に従って、アンテナ素子１，２及び接地導体３は、ヒンジ部において折りたたまれて閉状態にされる。
【００３２】
また、上部筐体１０１には液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイからなる第１の表示装置１０４と第２の表示装置１０５が設けられている。第１の表示装置は携帯電話機を開いた状態で、下部筐体１０２に設けられた情報入力端末からの入力情報や、受信情報等の表示を行う。また、第２の表示装置は携帯電話機を閉じた状態で、受信情報の表示や時刻等の表示を行う。
【００３３】
図４は、図１のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図であり、図５は、図１のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。図４及び図５に示すように、アンテナ装置の高周波回路は、接地導体３の裏側（すなわち、携帯電話機が閉状態にあるときに接地導体３の外側になる面）に設けられたインピーダンス整合回路（以下、整合回路という。）１１，１３と、無線通信回路１２，１４とを含む。アンテナ装置はさらに、当該アンテナ装置が開状態にあるのか、それとも閉状態にあるのかを検出する開閉検出器１５と、無線通信回路１２，１４及びスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４を制御するコントローラ１６とを備える。給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ１は、接地導体３の縁（又は縁に近接して設けられた孔）から接地導体３の裏側に進み、整合回路１１を介して無線通信回路１２に接続され、同様に、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ２は、接地導体３の縁（又は縁に近接して設けられた孔）から接地導体３の裏側に進み、整合回路１３を介して無線通信回路１４に接続される。給電線Ｆ１，Ｆ２の一部は、外部導体Ｆ１ａ，Ｆ２ａを備えた同軸ケーブル等として構成されてもよく、この場合、外部導体Ｆ１ａ，Ｆ２ａは接地導体３の縁に電気的に接続される。無線通信回路１２，１４は、コントローラ１６の制御下で、ＭＩＭＯ通信に係る変復調を実行する。前述のように、コントローラ１６は、アンテナ装置が開状態にあるときに、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を開くように制御し、さらに、スイッチＳＷ３を閉じ、かつスイッチＳＷ４を開くように制御する。コントローラ１６はまた、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ１，ＳＷ２を閉じるように制御し、さらに、スイッチＳＷ３を開き、かつスイッチＳＷ４を閉じるように制御する。
【００３４】
本実施形態において、非励振スリットＳは、好ましくは、図１等に示すようにアンテナ素子１，２の長手方向の全体にわたって設けられ、アンテナ素子１，２を電気的に分離するので、アンテナ素子１，２の面積が小さくなり、それに伴ってアンテナ素子１，２を流れる電流の電気長（すなわち電流経路の長さ）が短くなる。そのため、アンテナ素子１，２の共振周波数が高域側にシフトし、所望の周波数特性が得られなくなる。本実施形態では、アンテナ装置が開状態にあるときスイッチＳＷ３を閉じ、アンテナ装置が閉状態にあるときスイッチＳＷ４を閉じることにより、以下に図６及び図７を参照して詳述するように電流経路の長さを確保して、広帯域の周波数特性を実現する。
【００３５】
図６（ａ）は、図１のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、図６（ｂ）は、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図である。説明のために、図６（ａ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４及び短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの図示を省略し、図６（ｂ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４及び短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの図示を省略する。図６（ａ）に示すようにスイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているとき、給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に到来した高周波電流は、アンテナ素子１において給電点Ｐ１から最も遠隔した地点に向かって流れ、すなわち本実施形態では、非励振スリットＳに近接し、かつ接地導体３から遠隔した側の端部の地点Ａ１に向かって流れる（電流ｉ１）。ここで、スイッチＳＷ３を閉じると、電流は、給電点Ｐ１からスイッチＳＷ３に向かって流れ（電流ｉ１）、スイッチＳＷ３を、アンテナ素子１側の地点Ａ１からアンテナ素子２側の地点Ａ２に通過し（電流ｉ２）、次いで、アンテナ素子２においてスイッチＳＷ３から最も遠隔した地点Ａ３に向かって流れる（電流ｉ３）。このように、スイッチＳＷ３を閉じることにより、スイッチＳＷ３を介してアンテナ素子１からアンテナ素子２に至る電流経路が形成される。同様に、給電線Ｆ２を介して給電点Ｐ２に高周波電流を給電する場合においても、スイッチＳＷ３を介してアンテナ素子２からアンテナ素子１に至る電流経路が形成される。
【００３６】
このように、本実施形態では、アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ３によってアンテナ素子１，２を接続することにより、各アンテナ素子１，２に給電される高周波電流に係る電流経路の長さが大きくなるので、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数を、アンテナ素子１，２のそれぞれを単独で励振するときと比較して低域側にシフトさせることができる。その結果、所望の周波数特性を得ることができる。
【００３７】
図７（ａ）は、図１のアンテナ装置が閉状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、図７（ｂ）は、スイッチＳＷ４を閉じたときの電流経路を示す概略図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）において、スイッチＳＷ１，ＳＷ２もまた閉じている。説明のために、図７（ａ）ではスイッチＳＷ３，ＳＷ４の図示を省略し、図７（ｂ）ではスイッチＳＷ３の図示を省略する。図７（ａ）に示すようにスイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているとき、給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に到来した高周波電流は、アンテナ素子１において、いったん、アンテナ素子１の裏面（すなわちアンテナ素子１における接地導体３側の面）に沿って給電点Ｐ１から最も遠隔した地点Ａ１に向かって流れる（電流ｉ２１）。次いで、電流は、アンテナ素子１の表面上をアンテナ素子１の外周に沿って短絡導体４ａに接続された地点Ａ５に向かって流れ、すなわち本実施形態では、地点Ａ１から非励振スリットＳの他端の地点Ａ４に向かって流れ（電流ｉ２２）、地点Ａ４から地点Ａ５に向かって流れる（電流ｉ２３）。ここで、非励振スリットＳの縁部における電流密度が高くなるので、電流は、地点Ａ１から地点Ａ４まで非励振スリットＳに沿った経路を流れる。次いで、電流は、地点Ａ５から短絡導体４ａ，４ｂ及びスイッチＳＷ１を介して接地導体３に流れる（電流ｉ２４）。ここで、スイッチＳＷ４を閉じると、電流は、いったん、アンテナ素子１，２において給電点Ｐ１から最も遠隔した地点に向かって流れ、すなわち本実施形態では、アンテナ素子１の裏面に沿って給電点Ｐ１からスイッチＳＷ４に向かって流れ（電流ｉ３１）、スイッチＳＷ４を、アンテナ素子１側の地点Ａ４からアンテナ素子２側の地点Ａ６に通過し（電流ｉ３２）、アンテナ素子２の裏面に沿ってスイッチＳＷ４から最も遠隔した地点Ａ７に向かって流れる（電流ｉ３３）。次いで、電流は、アンテナ素子１，２の表面上を短絡導体４ａに接続された地点Ａ５に向かって流れ、すなわち本実施形態では、地点Ａ７から地点Ａ６に向かって流れ（電流ｉ３４）、スイッチＳＷ４を地点Ａ６から地点Ａ４に通過して地点Ａ５まで流れる（電流ｉ３５）、次いで、電流は、地点Ａ５から短絡導体４ａ，４ｂ及びスイッチＳＷ１を介して接地導体３に流れる（電流ｉ３６）。このように、スイッチＳＷ４を閉じることにより、スイッチＳＷ４を介してアンテナ素子１からアンテナ素子２に至り、再びアンテナ素子１に戻って接地導体３に至る電流経路が形成される。同様に、給電線Ｆ２を介して給電点Ｐ２に高周波電流を給電する場合においても、スイッチＳＷ４を介してアンテナ素子２からアンテナ素子１に至り、再びアンテナ素子２に戻って接地導体３に至る電流経路が形成される。
【００３８】
このように、本実施形態では、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ４によってアンテナ素子１，２を接続することにより、各アンテナ素子１，２に給電される高周波電流に係る電流経路の長さが大きくなるので、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数を、アンテナ素子１，２のそれぞれを単独で励振するときと比較して低域側にシフトさせることができる。その結果、所望の周波数特性を得ることができる。
【００３９】
図８は、図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第１のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。図８のアンテナ制御処理では、簡単化のためにスイッチＳＷ１，ＳＷ２のみを制御している。ステップＳ１において、コントローラ１６は、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ２に進み、開状態のときはステップＳ３に進む。ステップＳ２において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、ステップＳ４に進む。ステップＳ３において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、ステップＳ４に進む。ステップＳ４において、コントローラ１６は、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ５に進み、ＮＯのときはステップＳ１に戻る。ステップＳ５において、コントローラ１６は無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ１に戻る。
【００４０】
図９は、図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第２のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。図９のアンテナ制御処理では、図８の処理に加えて、スイッチＳＷ３，ＳＷ４も制御している。ステップＳ１１において、コントローラ１６は、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ１２に進み、開状態のときはステップＳ１４に進む。ステップＳ１２において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、次いでステップＳ１３においてスイッチＳＷ３を開き、スイッチＳＷ４を閉じ、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１４において、コントローラ１６はスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、次いでステップＳ１５においてスイッチＳＷ３を閉じ、スイッチＳＷ４を開き、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、コントローラ１６は、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ１７に進み、ＮＯのときはステップＳ１１に戻る。ステップＳ１７において、コントローラ１６は無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ１１に戻る。
【００４１】
変形例として、アンテナ素子１，２及び接地導体３の形状は、矩形形状に限定されるものではなく、例えば他の多角形、又は曲線を含む図形であってもよい。また、アンテナ素子１，２は、図２に示すように携帯電話機の上部筐体１０１の内部に設けられることに限定されるものではなく、上部筐体１０１の外部に、又は上部筐体１０１と一体化されて設けられてもよい。図２では下部筐体１０２の内部に設けられるように図示された接地導体３についても同様である。
【００４２】
スイッチＳＷ１，ＳＷ２は、コントローラ１６の制御によって電気的に開閉されるのではなく、携帯電話機の筐体の開閉に連動して機械的に開閉されてもよい。
【００４３】
スイッチＳＷ３の位置は、アンテナ装置が開状態にあるときに接地導体３から遠隔した側における非励振スリットＳの端部に限定されるものではなく、非励振スリットＳの長手方向における当該端部と中央との間の所定の位置であってもよい。同様に、スイッチＳＷ４の位置は、アンテナ装置が開状態にあるときに接地導体３に対向した側における非励振スリットＳの端部に限定されるものではなく、非励振スリットＳの長手方向における当該端部と中央との間の所定の位置であってもよい。
【００４４】
また、アンテナ装置が閉状態にあるときには、アンテナ素子１，２と接地導体３とは短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂによって電気的に接続されているので、アンテナ装置の構成によっては（例えば、短絡導体４ａ，５ａが非励振スリットＳの端部に近接しているとき）、スイッチＳＷ３，ＳＷ４を閉じることなく片端開放の非励振スリットを構成できる場合もある。さらに、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳ３，Ｓ４の両方を閉じることにより、スロットを構成してもよい。この場合、スロットの共振周波数はアンテナ素子１，２の共振周波数よりも高くなるので、アンテナ装置の動作周波数を高域側にシフトすることができる。また、アンテナ装置が閉状態にあるときには、アンテナ素子１，２と接地導体３とは短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂによって電気的に接続されているので、アンテナ装置の構成によっては、スイッチＳＷ４を閉じることなくスイッチＳＷ３のみを閉じることによってスロットを構成できる場合もある。
【００４５】
さらに、無線通信回路１２，１４は、ＭＩＭＯ通信を行うことに代えて、独立した２つの無線信号の変復調を実行するように構成されてもよく、この場合、本実施形態のアンテナ装置は、複数のアプリケーションに係る無線通信を同時に実行したり、複数の周波数帯での無線通信を同時に実行したりすることが可能になる。
【００４６】
以上説明したように、本実施形態のアンテナ装置及び携帯電話機によれば、アンテナ装置が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信することができ、さらに互いに低相関である２つの無線信号の送受信を同時に実行することができる。
【００４７】
以下、図１０乃至図１９を参照して、本実施形態の変形例についてさらに説明する。
【００４８】
図１０（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１０（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。また、図１１は、図１０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図であり、図１２は、図１０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。図１０のアンテナ装置は、図１の構成を備えたことに加えて、所望の共振周波数になるように非励振スリットＳの実質的な電気長を調整するための可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を備えたことを特徴とする。可変容量ダイオードＤ１は、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３に近接し、かつ非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３よりも外側に位置するように、アンテナ素子１，２にわたって接続される。同様に、可変容量ダイオードＤ２は、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ４に近接し、かつ非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ４よりも外側に位置するように、アンテナ素子１，２にわたって接続される。図１１及び図１２に示すように、アンテナ装置は、図４及び図５のコントローラ１６に代えて、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２の印加電圧を計算して制御するように構成され、図１５に示すアンテナ制御処理を実行するコントローラ１６Ａを備える。
【００４９】
非励振スリットＳの形状が固定されていると、非励振スリットＳの共振周波数を変化させることができない。そのため、通信周波数の変化に伴い、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数と、非励振スリットＳの共振周波数とのずれが大きくなるとき、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度が小さくなり、共振周波数の調整が困難になる。本変形例のコントローラ１６Ａは、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に対する印加電圧を制御することにより、所望の共振周波数になるように非励振スリットＳの実質的な電気長を調整する。詳しくは、コントローラ１６Ａは、無線通信回路１２，１４にそれぞれ所望周波数のテスト信号を送信させながら、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に対する印加電圧を変化させ、各給電点Ｐ１，Ｐ２に係る反射係数（ＶＳＷＲ又は反射電力であってもよい。）をモニタリングする。コントローラ１６Ａは、この反射係数を最小化するような印加電圧値を適応的に計算して、計算された印加電圧値を可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に設定する。コントローラ１６Ａは、アンテナ装置が開状態にあるときには可変容量ダイオードＤ２のみを制御し、アンテナ装置が閉状態にあるときには可変容量ダイオードＤ１のみを制御する。非励振スリットＳにおいて可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２はスイッチＳＷ３，ＳＷ４よりも外側に設けられているので、各可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２は、スイッチＳＷ３，ＳＷ４を開いたときのみ、実効的に有効になる。アンテナ装置が開状態にあり、従ってスイッチＳＷ３を閉じたときには、可変容量ダイオードＤ１は非励振スリットＳの電気長に実質的に影響せず、また、アンテナ装置が閉状態にあり、従ってスイッチＳＷ４を閉じたときには、可変容量ダイオードＤ２は非励振スリットＳの電気長に実質的に影響しない。これにより、通信周波数の変化に伴って、各給電点Ｐ１，Ｐ２を介してアンテナ素子１，２のそれぞれを励振するときの共振周波数と、非励振スリットＳの共振周波数とのずれが大きくなったときであっても、通信周波数の変化に応じて非励振スリットＳの電気長を実質的に変化させることができるので、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度を向上させ、共振周波数を適切に調整することができる。
【００５０】
図１３（ａ）は、可変容量ダイオードに印加される逆電圧ＶＲに対する容量Ｃの変化を示すグラフであり、図１３（ｂ）は、図１０の可変容量ダイオードＤ１の詳細構成を示す回路図である。図１３（ｂ）に示すように、可変容量ダイオードＤ１はアンテナ素子１，２にわたって接続され、その両端は、好ましくは高周波阻止用のインダクタＬ１，Ｌ２をそれぞれ含む制御線を介してコントローラ１６Ａに接続される。可変容量ダイオードＤ２もまた、図１３（ｂ）と同様にコントローラ１６Ａに接続される。一般に、容量値Ｃを有する容量素子における角周波数ωのときのインピーダンスＺは、Ｚ＝１／（ｊωＣ）と表され、容量値Ｃを十分に大きくするとインピーダンスは実質的に０になり、容量素子は短絡状態になる一方、容量値Ｃを十分に小さくするとインピーダンスは実質的に無限大になり、容量素子は開放状態になる。可変容量素子の一種として可変容量ダイオード（バラクタダイオード）があるが、可変容量ダイオードは、図１３（ａ）に示すように、印加する逆電圧ＶＲを大きくすると容量値Ｃが減少し、逆電圧ＶＲを小さくすると容量値Ｃが増大する特性を持つ。従って、可変容量ダイオードは、印加される逆電圧値ＶＲによって短絡状態、容量素子状態、又は開放状態をとることができる。代替の可変容量素子として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）素子を使用してもよい。ＭＥＭＳ素子は機械的動作で容量値Ｃを決めるので、可変容量ダイオードよりも広範囲な容量値Ｃの変化を行うことができる。さらに、開放とみなせる容量値から、短絡とみなせる容量値までの可変域をもつ可変容量素子を用いることにより、図１８及び図１９を参照して詳細後述するように、当該可変容量素子は、容量値を調整して非励振スリットＳの電気長を変化させる機能に加えて、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の機能を果たすこともできる。
【００５１】
図１４（ａ）は、図１０のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図であり、図１４（ｂ）は、スイッチＳＷ３を開いたときの電流経路を示す概略図である。説明の簡単化のために、図１４（ａ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ４、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ及び可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２の図示を省略し、図１４（ｂ）ではスイッチＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ及び可変容量ダイオードＤ２の図示を省略し、図１４（ｂ）ではさらに、アンテナ装置を折りたたまずに開状態のままで示す。図１４（ａ）に示すようにスイッチＳＷ３が閉じているとき、図６（ｂ）を参照して説明したように、給電線Ｆ１を介して給電点Ｐ１に到来した高周波電流は、給電点Ｐ１からスイッチＳＷ３に向かって流れ（電流ｉ４１）、スイッチＳＷ３を、アンテナ素子１側の地点Ａ１１からアンテナ素子２側の地点Ａ１２に通過し（電流ｉ４２）、次いで、アンテナ素子２においてスイッチＳＷ３から最も遠隔した地点Ａ１３に向かって流れる（電流ｉ４３）。ここで、スイッチＳＷ３を開くと、可変容量ダイオードＤ１の効果によって非励振スリットＳの実質的な電気長が変化するので、非励振スリットＳは、その閉端となるスイッチＳＷ３の実際の位置である地点Ａ１４及びＡ１５まで延在するのではなく、地点Ａ１４及びＡ１５から移動された仮想的な地点Ａ１４’及びＡ１５’まで実質的に延在することになる。可変容量ダイオードＤ１の容量値を大きくすると、図１４（ｂ）に示すように非励振スリットＳの電気長は長くなる。従って、図１４（ｂ）の場合、電流は、実質的に、給電点Ｐ１から地点Ａ１４’に向かって流れ（電流ｉ４４）、地点Ａ１４’から地点Ａ１５’に流れ（電流ｉ４５）、次いで地点Ａ１３に向かって流れる（電流ｉ４６）。このように、電流は非励振スリットＳの周りを流れるので、非励振スリットＳに接続した可変容量ダイオードＤ１の容量値を調整することにより非励振スリットＳの電気長を変化させると、非励振スリットＳの周りを流れている電流の経路も仮想的に変化し、アンテナ装置の共振周波数が変化する。従って、スイッチＳＷ３を開いて電流が可変容量ダイオードＤ１を通ることにより、通信周波数の変化に応じて非励振スリットＳの電気長を実質的に変化させるとともに、各アンテナ素子１，２に給電される高周波電流に係る電流経路の長さを変化させることができるので、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度を向上させ、共振周波数を適切に調整することができる。同様に、スイッチＳＷ４を開いて電流が可変容量ダイオードＤ２を通る場合、さらにアンテナ装置を閉状態で動作させるときにおいても、各アンテナ素子１，２と非励振スリットＳとの結合度を向上させ、共振周波数を適切に調整することができる。
【００５２】
図１５は、図１０のアンテナ装置のコントローラ１６Ａによって実行される第３のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。ステップＳ２１において、コントローラ１６Ａは、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ２２に進み、開状態のときはステップＳ２５に進む。ステップＳ２２において、コントローラ１６ＡはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、次いでステップＳ２３において、スイッチＳＷ３を開き、スイッチＳＷ４を閉じ、ステップＳ２４に進む。ステップＳ２４において、コントローラ１６Ａは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ１に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ１の容量値を設定し、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２５において、コントローラ１６ＡはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、次いでステップＳ２６において、スイッチＳＷ３を閉じ、スイッチＳＷ４を開き、ステップＳ２７に進む。ステップＳ２７において、コントローラ１６Ａは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ２に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ２の容量値を設定し、ステップＳ２８に進む。ステップＳ２８において、コントローラ１６Ａは、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ２９に進み、ＮＯのときはステップＳ２１に戻る。ステップＳ２９において、コントローラ１６Ａは無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ２１に戻る。
【００５３】
以上説明した本実施形態の第１の変形例に対するさらなる変形例として、各可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３，ＳＷ４にそれぞれ近接させ、かつ非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３，ＳＷ４よりも外側に位置するように設けることに限定せず、各可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２は、非励振スリットＳに沿った他の好ましい位置に配意されてもよい。例えば、アンテナ装置の開状態又は閉状態に応じて、電界強度が大きくなる非励振スリットＳ上の最適位置に可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を配置することができるので、小さな容量値で非励振スリットＳの共振周波数を調整することができ、従って、使用する可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を小型化できる。
【００５４】
コントローラ１６Ａは、反射係数をモニタリングするために、テスト信号を送信することに代えて、実際に通信されるデータ信号を送信しながらモニタリングしてもよい。また、受信時に用いるための印加電圧値を計算するために、テスト信号を送信することに代えて、送信時に得られた印加電圧値に基づいて所定の既知の計算式（例えば、送信周波数と受信周波数との周波数差に基づいて所定値を加算又は減算する式など）を用いて計算してもよい。
【００５５】
図１６（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１６（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。本変形例では、第１の変形例のように２つの可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２を備えることに代えて、非励振スリットＳの長手方向に沿ってスイッチＳＷ３，ＳＷ４間の所定の位置に、好ましくは非励振スリットＳの長手方向のほぼ中央に、単一の可変容量ダイオードＤ３を備えたことを特徴とする。本変形例では、第１の変形例の場合に比べ、容量値の変化に対して敏感ではない地点に可変容量ダイオードＤ３を配置することになるので、容量値の変化幅が大きい可変容量ダイオードを設ける必要がある。この構成によれば、可変容量ダイオードの個数を１つに削減したことにより、アンテナ装置の部品点数ならびにコストを削減でき、アンテナ制御処理を簡単化することができる。
【００５６】
図１７は、図１６のアンテナ装置のコントローラによって実行される第４のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。ステップＳ３１において、コントローラは、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ３２に進み、開状態のときはステップＳ３４に進む。ステップＳ３２において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、次いでステップＳ３３において、スイッチＳＷ３を開き、スイッチＳＷ４を閉じ、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３４において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、次いでステップＳ３５において、スイッチＳＷ３を閉じ、スイッチＳＷ４を開き、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６において、コントローラは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ３に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ３の容量値を設定し、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７において、コントローラは、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ３８に進み、ＮＯのときはステップＳ３１に戻る。ステップＳ３８において、コントローラは無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ３１に戻る。
【００５７】
図１８（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図１８（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。本変形例では、第１の変形例の構成からスイッチＳＷ３，ＳＷ４を除去し、可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２に、容量値を調整して非励振スリットＳの電気長を変化させる機能に加えて、スイッチＳＷ３，ＳＷ４の機能をさらに実行させることを特徴とする。本変形例の可変容量ダイオードＤ１，Ｄ２は、開放とみなせる容量値から、短絡とみなせる容量値までの可変域をもつ。この構成によれば、図１０のアンテナ装置からスイッチＳＷ３，ＳＷ４を削減したことにより、アンテナ装置の部品点数ならびにコストを削減できる。
【００５８】
図１９は、図１８のアンテナ装置のコントローラによって実行される第５のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。ステップＳ４１において、コントローラは、開閉検出器１５からの開閉検出信号に基づいて携帯電話機の開閉状態を検出し、閉状態のときはステップＳ４２に進み、開状態のときはステップＳ４５に進む。ステップＳ４２において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を閉じ、ステップＳ４３に進む。ステップＳ４３において、コントローラは、可変容量ダイオードＤ２に対する印加電圧を制御することにより、アンテナ素子１，２が実質的に短絡されるように可変容量ダイオードＤ２の容量値を設定し、ステップＳ４４に進む。ステップＳ４４において、コントローラは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ１に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ１の容量値を設定し、ステップＳ４８に進む。ステップＳ４５において、コントローラはスイッチＳＷ１及びＳＷ２を開き、ステップＳ４６に進む。ステップＳ４６において、コントローラは、可変容量ダイオードＤ１に対する印加電圧を制御することにより、アンテナ素子１，２が実質的に短絡されるように可変容量ダイオードＤ１の容量値を設定し、ステップＳ４７に進む。ステップＳ４７において、コントローラは、テスト信号を送信しながら可変容量ダイオードＤ２に対する印加電圧を変化させることにより、ＶＳＷＲを最小化するように可変容量ダイオードＤ２の容量値を設定し、ステップＳ４８に進む。ステップＳ４８において、コントローラは、無線通信を実行するか否かを判断し、ＹＥＳのときはステップＳ４９に進み、ＮＯのときはステップＳ４１に戻る。ステップＳ４９において、コントローラは無線通信回路１２，１４に無線通信を実行させ、ステップＳ４１に戻る。
【００５９】
第２の実施形態．
図２０（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、図２０（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。図２１乃至図２３は、図２０のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機を示す概略図であり、図２４及び図２５は、図２０のアンテナ装置の回路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１の実施形態のアンテナ装置のように２つ折りに折りたたまれるのではなく、図２７を参照して説明した従来技術の携帯電話機と同様に、回転によって折りたたまれることを特徴とする。
【００６０】
図２０（ａ）において、導体板にてなるアンテナ素子１，２は所定の平面内に設けられ、この平面に対して平行でありかつ所定距離だけ離隔したもう１つの平面内に、導体板にてなる接地導体３が設けられる。アンテナ素子１，２と接地導体３とが対向する位置において、これらを含む平面に対して鉛直な回転軸（図示せず。）を中心としてアンテナ素子１，２を接地導体３に対して１８０度回転させることにより、図２０（ｂ）に示すようにアンテナ装置は折りたたまれて閉状態にされる。アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ素子１，２は、実質的にその全体が接地導体３と重なり合う。アンテナ素子１，２と接地導体３とが対向する位置（すなわち、上記回転軸の付近の位置）には、各給電点Ｐ１，Ｐ２を２つの高周波回路のいずれかにそれぞれ機械的に接続し、短絡導体４ａ，５ａと短絡導体４ｂ，５ｂとの開閉を機械的に切り換えるスイッチＳＷ５が設けられる。詳しくは、アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ５は、給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ３を、第１の高周波回路に接続された給電線Ｆ１に接続し、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ４を、第２の高周波回路に接続された給電線Ｆ２に接続する。アンテナ装置が開状態にあるとき、スイッチＳＷ５はさらに、短絡導体４ａ，４ｂを、互いに電気的に接続しないように対向させ、短絡導体５ａ，５ｂを、互いに電気的に接続しないように対向させる。一方、アンテナ装置が閉状態にあるとき、スイッチＳＷ５は、給電線Ｆ３を給電線Ｆ２に接続し、給電線Ｆ４を給電線Ｆ１に接続し、短絡導体４ａを短絡導体５ｂに接続し、短絡導体５ａを短絡導体４ｂに接続する。
【００６１】
図２０（ａ）のようにアンテナ装置が開状態にあるとき、給電点Ｐ１を用いて励振することにより、アンテナ素子１及び接地導体３はダイポールアンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２を用いて励振することにより、アンテナ素子２及び接地導体３もまたダイポールアンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つのダイポールアンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が開状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラ（図示せず。）は、非励振スリットＳにおいてスイッチＳＷ３を閉じ、かつスイッチＳＷ４を開くように制御し、これにより、スイッチＳＷ３を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方に延在する電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。一方、図２０（ｂ）のようにアンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ素子１，２は接地導体３に短絡されている。また、アンテナ装置が閉状態にあるとき、給電点Ｐ１に接続された給電線Ｆ２，Ｆ３を用いて励振することにより、アンテナ素子１と短絡導体４ａ，５ｂとは、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作し、同様に、給電点Ｐ２に接続された給電線Ｆ１，Ｆ４を用いて励振することにより、アンテナ素子２と短絡導体５ａ，４ｂもまた、接地導体３上において逆Ｆ型アンテナとして動作する。非励振スリットＳの存在により、２つの逆Ｆ型アンテナは互いの間に所定のアイソレーションを有して動作する。さらに、アンテナ装置が閉状態にあるとき、アンテナ装置のコントローラは、スイッチＳＷ３を開き、かつスイッチＳＷ４を閉じるように制御し、これにより、スイッチＳＷ４を通過し、かつアンテナ素子１，２の両方を含む電流経路が形成され、アンテナ装置の広帯域化に寄与する。
【００６２】
図２１乃至図２３の携帯電話機の筐体は、図２７を参照して説明した従来技術の携帯電話機と同様に構成される。図２１（ａ）は、図２０のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、図２１（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。アンテナ素子１，２は、それらの間の非励振スリットＳが携帯電話機の長手方向に平行になるように上部筐体１１１内に設けられ、また、接地導体３は下部筐体１１２内に設けられる。上部筐体１１１及び下部筐体１１２は、上部筐体１１１及び下部筐体１１２を厚さ方向に貫通する回転軸１１３（又は同等の連結機構）によって連結され、上部筐体１１１が回転軸１１３を中心として回転することにより携帯電話機が開閉される。この携帯電話機の開閉に従って、アンテナ素子１，２は、携帯電話機の筐体の回転軸１１３を中心として接地導体３に対して１８０度回転される。
【００６３】
図２２（ａ）は、図２１（ａ）に示す開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、図２２（ｂ）は、図２１（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。スイッチＳＷ５は、端子部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４を備え、端子部Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４は、アンテナ装置が開状態（図２２（ａ））と閉状態（図２２（ｂ））にあるとき、それぞれ以下のように作用する。端子部Ｅ１は、開状態のときに給電線Ｆ３を給電線Ｆ１に接続し、閉状態において給電線Ｆ４を給電線Ｆ１に接続する。端子部Ｅ２は、開状態のときに短絡導体４ａ，４ｂを互いに電気的に接続しないように対向させ、閉状態において短絡導体５ａを短絡導体４ｂに接続する。端子部Ｅ３は、開状態のときに短絡導体５ａ，５ｂを互いに電気的に接続しないように対向させ、閉状態において短絡導体４ａを短絡導体５ｂに接続する。端子部Ｅ４は、開状態のときに給電線Ｆ４を給電線Ｆ２に接続し、閉状態において給電線Ｆ２を給電線Ｆ２に接続する。
【００６４】
図２３（ａ）は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、図２３（ｂ）は、閉状態の当該携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。本変形例では、携帯電話機の筐体の回転軸１１３に対する端子部の距離を相違させることにより、開状態では短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂを電気的に切断し、閉状態では電気的に接続することを特徴とする。図２３（ａ）において、端子部Ｅ１，Ｅ４は、図２２の場合と同様に構成される。短絡導体４ｂに接続された端子部Ｅ２と、短絡導体５ａに接続された端子部Ｅ６とは、回転軸１１３に対して所定の第１の距離に位置し、短絡導体４ａに接続された端子部Ｅ５と、短絡導体５ｂに接続された端子部Ｅ３とは、回転軸１１３に対して、第１の距離とは異なる所定の第２の距離に位置する。従って、アンテナ装置が開状態にあるとき、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ間には電気的な接続が確立されない。一方、図２３（ｂ）において、端子部Ｅ５は、回転により端子部Ｅ３の位置に移動し（図示せず。）、同様に、端子部Ｅ６は、回転により端子部Ｅ２の位置に移動する（図示せず。）。従って、アンテナ装置が閉状態にあるとき、短絡導体５ａは短絡導体４ｂに接続され、短絡導体４ａは短絡導体５ｂに接続される。
【００６５】
図２４は、図２０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図であり、図２５は、図２０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの開閉は、携帯電話機の筐体の回転により機械的に切り換えられるので、アンテナ装置のコントローラ１６Ｂは、無線通信回路１２，１４と、スイッチＳＷ３，ＳＷ４のみの制御を行う。
【００６６】
変形例として、本実施形態のアンテナ装置においても、第１の実施形態の各変形例において説明したように、非励振スリットＳの部分に可変容量ダイオードをさらに備えてもよい。また、スイッチＳＷ５は機械的に開閉するものに限定されず、例えば第１の実施形態と同様に、アンテナ装置のコントローラの制御下で開閉するスイッチＳＷ１，ＳＷ２を備え、短絡導体４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの接続を制御してもよい。
【００６７】
以上説明したように、本発明の各実施形態に係るアンテナ装置及び携帯電話機によれば、アンテナ装置が開状態及び閉状態のいずれであっても送受信することができ、さらに互いに低相関である複数の無線信号の送受信を同時に実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明の無線通信装置は、例えばＭＩＭＯ通信を実行する携帯電話機として実装することができるが、ＭＩＭＯに限らず、複数のアプリケーションのための通信を同時に実行可能（マルチアプリケーション）な携帯電話機として実装することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図２】（ａ）は、図１のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図３】（ａ）は、図２（ａ）に示す開状態の携帯電話機の縦断面図であり、（ｂ）は図２（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機の縦断面図である。
【図４】図１のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図である。
【図５】図１のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。
【図６】（ａ）は、図１のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、（ｂ）は、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図である。
【図７】（ａ）は、図１のアンテナ装置が閉状態にあり、スイッチＳＷ３，ＳＷ４が開いているときの電流経路を示す概略図であり、（ｂ）は、スイッチＳＷ４を閉じたときの電流経路を示す概略図である。
【図８】図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第１のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図９】図１のアンテナ装置のコントローラ１６によって実行される第２のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図１０】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第１の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図１１】図１０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図である。
【図１２】図１０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。
【図１３】（ａ）は、可変容量ダイオードに印加される逆電圧ＶＲに対する容量Ｃの変化を示すグラフであり、（ｂ）は、図１０の可変容量ダイオードＤ１の詳細構成を示す回路図である。
【図１４】（ａ）は、図１０のアンテナ装置が開状態にあり、スイッチＳＷ３を閉じたときの電流経路を示す概略図であり、（ｂ）は、スイッチＳＷ３を開いたときの電流経路を示す概略図である。
【図１５】図１０のアンテナ装置のコントローラ１６Ａによって実行される第３のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図１６】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第２の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図１７】図１６のアンテナ装置のコントローラによって実行される第４のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図１８】（ａ）は、本発明の第１の実施形態の第３の変形例に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図１９】図１８のアンテナ装置のコントローラによって実行される第５のアンテナ制御処理を示すフローチャートである。
【図２０】（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の開状態を示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図２１】（ａ）は、図２０のアンテナ装置を備えた実装例の携帯電話機の開状態を透視により示す概略図であり、（ｂ）はその閉状態を示す概略図である。
【図２２】（ａ）は、図２１（ａ）に示す開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、（ｂ）は、図２１（ｂ）に示す閉状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。
【図２３】（ａ）は、本発明の第２の実施形態の変形例に係る開状態の携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図であり、（ｂ）は、閉状態の当該携帯電話機を下端から見たときの構成を透視により示す概略図である。
【図２４】図２０のアンテナ装置の回路構成を示す開状態のブロック図である。
【図２５】図２０のアンテナ装置の回路構成を示す閉状態のブロック図である。
【図２６】（ａ）は従来例の２つ折り型携帯電話機の開状態を示す図であり、（ｂ）はその閉状態を示す図である。
【図２７】（ａ）は従来例の回転型携帯電話機の開状態を示す図であり、（ｂ）はその閉状態を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１、２…アンテナ素子、
３…接地導体、
４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ…短絡導体、
１１，１３…整合回路、
１２，１４…無線通信回路、
１５…開閉検出器、
１６，１６Ａ，１６Ｂ…コントローラ、
１０１，１１１…上部筐体、
１０２，１１２…下部筐体、
１０３…ヒンジ部、
１０４，１０５，１１４…表示装置、
１１３…回転軸、
Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３…可変容量ダイオード、
Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３，Ｅ４，Ｅ５，Ｅ６…端子部、
Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｆ４…給電線、
Ｆ１ａ，Ｆ２ａ…外部導体、
Ｌ１，Ｌ２…インダクタンス、
Ｐ１，Ｐ２…給電点、
Ｓ…非励振スリット、
ＳＷ１，ＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４，ＳＷ５…スイッチ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１筐体と、
前記第１筐体と連結部を介して開閉可能に連結された第２の筺体と、
前記第１筺体内に所定距離だけ離隔して設けられた第１及び第２のアンテナ素子と、
前記第２筺体に設置された接地導体と、
前記第１及び第２のアンテナ素子の各々に設けられ前記第１及び第２のアンテナ素子の各々を励振させる第１及び第２の給電点と、
前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第１接続手段と、
前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第２接続手段と、
前記第１筺体と前記第２筺体とが開状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させて前記第１及び第２のアンテナ素子をダイポールアンテナとして動作させ、一方、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させて前記第１及び第２のアンテナ素子を逆Ｆ型アンテナとして動作させる制御手段と、
前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットと、
を備えた無線通信装置。
【請求項２】
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第３接続手段と、
前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第４接続手段とを設け、
前記制御手段は、
前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じ且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き、一方、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第２端部は、前記非励振スリット上の前記第１端部と前記第１及び第２給電点との間に設けられていることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１端部に設けられた第１の可変容量素子と、
前記第２端部に設けられた第２の可変容量素子と、を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１の可変容量素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記非励振スリットの前記第１端部と前記２端部との間に設けられた可変容量素子を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体が開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部に設けられた第１可変容量素子と、
前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部に設けられた第２可変容量素子と、を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、前記第１可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御し、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、前記第２可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記第１筐体及び前記第２筐体は、前記連結部において２つ折りに折りたたみ可能に連結され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つに記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記連結部は、前記第１筐体及び前記第２の筐体を厚さ方向に貫通する回転軸を含み、
前記第１筐体及び前記第２筐体は、前記回転軸を中心として回転することにより折りたたみ可能に連結され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つに記載の無線通信装置。
【請求項１】
第１筐体と、
前記第１筐体と連結部を介して開閉可能に連結された第２の筺体と、
前記第１筺体内に所定距離だけ離隔して設けられた第１及び第２のアンテナ素子と、
前記第２筺体に設置された接地導体と、
前記第１及び第２のアンテナ素子の各々に設けられ前記第１及び第２のアンテナ素子の各々を励振させる第１及び第２の給電点と、
前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第１接続手段と、
前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを開閉可能に接続する第２接続手段と、
前記第１筺体と前記第２筺体とが開状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に開放させて前記第１及び第２のアンテナ素子をダイポールアンテナとして動作させ、一方、前記第１筺体と前記第２筺体とが閉状態の場合、前記第１接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させ且つ前記第２接続手段により前記第２のアンテナ素子と前記接地導体とを電気的に短絡させて前記第１及び第２のアンテナ素子を逆Ｆ型アンテナとして動作させる制御手段と、
前記第１及び第２の給電点を結ぶ仮想線と直交して前記第１及び第２アンテナ素子の間に前記第１及び第２アンテナ素子の全長に渡って形成され、前記第１及び第２給電点の給電により生成される電波の間に所定のアイソレーションを生成する非励振スリットと、
を備えた無線通信装置。
【請求項２】
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第３接続手段と、
前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部で前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開閉可能に接続する第４接続手段とを設け、
前記制御手段は、
前記第１の筺体と前記第２の筺体とが開状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じ且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き、一方、前記第１の筺体と前記第２の筺体とが閉状態の場合、前記第３接続手段によりに前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に開き且つ前記第４接続手段により前記第１のアンテナ素子と前記第２のアンテナ素子とを電気的に閉じることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記第２端部は、前記非励振スリット上の前記第１端部と前記第１及び第２給電点との間に設けられていることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記第１端部に設けられた第１の可変容量素子と、
前記第２端部に設けられた第２の可変容量素子と、を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１の可変容量素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記非励振スリットの前記第１端部と前記２端部との間に設けられた可変容量素子を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体が開状態の場合、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記可変容量素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記非励振スリットの前記連結部から離間した側の第１端部に設けられた第１可変容量素子と、
前記非励振スリットの前記連結部に近接した側の第２端部に設けられた第２可変容量素子と、を設け、
前記制御手段は、前記第１筐体と前記第２筐体とが開状態の場合、前記第１可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御し、ダイポールアンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、一方、前記第１筐体と前記第２筐体とが閉状態の場合、前記第２可変容量素子を実質的に短絡状態にするように前記第２の可変容量素子の印加電圧を制御し、逆Ｆ型アンテナとして動作する前記第１及び第２のアンテナ素子に係る反射係数を最小化するように前記第１可変容量素子の印加電圧を制御することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記第１筐体及び前記第２筐体は、前記連結部において２つ折りに折りたたみ可能に連結され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つに記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記連結部は、前記第１筐体及び前記第２の筐体を厚さ方向に貫通する回転軸を含み、
前記第１筐体及び前記第２筐体は、前記回転軸を中心として回転することにより折りたたみ可能に連結され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つに記載の無線通信装置。
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【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１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【公開番号】特開２０１０−２８４１３（Ｐ２０１０−２８４１３Ａ）
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１８６８５９（Ｐ２００８−１８６８５９）
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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