CN101689703B - 天线装置及无线通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是提供一种天线装置，该天线装置具有在天线元件(1)上的规定的各位置所分别设置的两个供电端口，天线元件(1)以作为分别与两个供电端口对应的两个天线部来同时工作的方式，经由各供电端口分别同时被激振。天线装置具有：设置于两个供电端口间，使天线元件(1)的谐振频率发生变化，并且在规定的隔离频率中对于供电端口间生成规定的隔离的缝隙(S1)；和使天线元件(1)的工作频率从发生变化后的谐振频率频移为隔离频率的匹配单元(11、12)。

Description

天线装置及无线通信装置
技术领域
本发明涉及手机等的移动体通信用的天线装置和具备它的无线通信装置。
背景技术
手机等的移动体通信无线装置的小型化、薄型化正在快速地发展。并且，便携式无线通信装置不仅作为原来的电话机来使用，还实现了变形为进行电子邮件的发送接收或基于WWW(互联网)的网页的阅览等的数据终端机。处理的信息也实现了从原来的声音或文字信息转向照片或动画图像的大容量化，谋求通信品质的进一步提高。此外，正谋求便携式无线通信装置对作为电话的声音通话、用于网页的阅览的数据通信、电视放送的视听等各种应用进行处理。对于这样的状况，为了进行与各种应用相关的无线通信，需要能够以宽带频率工作的天线装置。
当前，作为覆盖宽频带并且对谐振频率进行调整的天线装置，例如，有如日本专利文献1所记载，在天线元件部设置缝隙来调整谐振频率的天线装置，或如日本专利文献2所记载，在缝隙设置陷波电路(trap circuit)的切口天线(notch antenna)。
日本专利文献1的天线装置构成为包括板状发射元件(发射板)和与其平行地对置的接地板，还包括：供电部，其位于发射板的缘端部的大致中央供给高频信号；短路部，其在供电部的附近将发射板与接地板进行短路；和通过在发射板上与供电部大致对置的缘端部设置缝隙部而分别形成的两个谐振器。通过对该缝隙部的形状或尺寸进行调整，或者通过在缝隙部加装电抗元件或导体板，最优化两个谐振器间的耦合度。如此，可得到具有恰当特性的小型·薄型化天线。
日本专利文献2的切口天线，要在低的通信频带谐振时，在陷波电路的位置能够高频地使缝隙成为“开”状态，并且要在高的通信频带谐振时，在陷波电路的位置能够高频地使缝隙成为“关”状态，这样，根据要谐振的通信频带能够适当地变更切口天线的谐振长。
[JP专利文献1]国际申请的国际公开WO2002/075853号
[JP专利文献2]JP特开2004-32303号公报
发明内容
近来，为了使通信容量增大而实现高速通信，出现了采用通过空分复用来同时接收发送多个信道的无线信号的MIMO(Multi-InputMulti-Output)技术的天线装置。执行MIMO通信的天线装置，为了实现空分复用，需要通过使指向性或偏振波特性等不同来同时执行彼此为低关联的多个无线信号的发送接收。
在日本专利文献1及2的结构中，由于虽能够改变谐振频率但供电部只有一个，所以有不能用于MIMO通信、使用多样化方式的通信、或自适应阵列的问题。
本发明的目的是解决以上的问题，提供一种具有简单的结构，并能够同时执行相互低相关性的多个无线信号的发送接收的天线装置，以及具有这样的天线装置的无线通信装置。
本发明的第一方式的天线装置，具有在天线元件上的规定的各位置所分别设置的第一及第二供电端口，
所述天线元件，以作为分别与上述第一及第二供电端口对应的第一及第二天线部来同时工作的方式，经由上述第一及第二供电端口，分别同时被激振，
所述天线装置，具有：
电磁耦合调整单元，其设置于上述第一及第二供电端口间，使上述天线元件的谐振频率发生变化，并且在规定的隔离频率中对上述第一及第二供电端口间生成规定的隔离；和
阻抗匹配单元，其使上述天线元件的工作频率，从上述发生变化后的谐振频率频移为上述隔离频率。
上述天线装置，其特征在于，上述电磁耦合调整单元，是设置于上述天线元件的至少一个缝隙。
此外，上述天线装置，其特征在于，上述天线装置，构成为具有第一天线元件及第二天线元件的偶极天线，
上述第一供电端口，被设置于上述第一及第二天线元件所对置的第一位置，
上述第二供电端口，被设置于与上述第一的位置不同的位置，即上述第一及第二天线元件所对置的第二位置，
上述电磁耦合调整单元，是在上述第一及第二天线元件的至少一个中所设置的至少一个缝隙。
而且，上述天线装置，其特征在于，在上述缝隙之中的至少一个中，还具有在沿着该缝隙与该缝隙的开口部相距规定距离的位置所设置的陷波电路，上述陷波电路，在规定的第一频率中为开放而使上述缝隙整体进行谐振，在与上述第一频率相隔离的频率中，仅使从上述缝隙的开口部至上述陷波电路为止的区间进行谐振。
而且，上述天线装置，其特征在于，还具有：电抗元件，该电抗元件被设置于上述缝隙之中的至少一个中，并使上述谐振频率及上述隔离频率发生变化。
此外，上述天线装置，其特征在于，还具有：
可变电抗元件，其被设置于上述缝隙之中的至少一个中；和
控制单元，其通过使上述可变电抗元件的电抗值发生变化，而使上述谐振频率及上述隔离频率发生变化。
而且，上述天线装置中，其特征在于，上述电磁耦合调整单元，是设置于上述天线元件中的至少一个狭缝。
而且，上述天线装置中，其特征在于，上述天线元件，在接地导体上构成为板状倒F天线元件。
本发明的第二方式的无线通信装置，其对多个无线信号进行发送接收，其特征在于，具有本发明的第一方式的天线装置。
如以上所说明，根据本发明的天线装置及使用它的无线通信装置，在规定的工作频率中可使天线元件谐振并高度确保供电端口间的隔离，能够实现以低耦合工作的MIMO天线装置。通过在具有多个供电端口的天线元件中设置缝隙，使天线元件的谐振频率发生变化。此外，缝隙也起到提高两个供电端口间的隔离的作用。
为了同时使用多个供电端口来进行通信，而在使其工作的规定频率中天线进行谐振，并且，必须提高供电端口间的隔离。根据本发明的天线装置及具有它的无线通信装置，为了将谐振频率与隔离度变高的频率调整为相同的频率，构成为具有与各供电端口连接的匹配电路。根据本发明，由于能够调整天线元件的工作频率，并能够在其工作频率中提高两个供电端口间的隔离，所以能够提供可同时执行多个无线信号的发送接收的无线通信装置。
根据本发明，可在天线元件个数保持为一个的同时，使该天线元件作为多个天线部来工作，并且，能够确保多个天线部间的隔离。通过确保隔离来对MIMO天线装置的多个天线部进行彼此低耦合，从而能够使用各天线部，同时执行彼此低关联的多个无线信号的发送接收。此外，能够对天线元件的工作频率进行调整，也能够对应于频率不同的应用。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图2是表示本发明的第二实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图3是表示本发明的第三实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图4是表示本发明的第四实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图5是表示本发明的第五实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图6是表示本发明的第六实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图7是表示本发明的第七实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图8是表示本发明的第八实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图9是表示本发明的第九实施方式的天线装置的概略结构的方框图。
图10A是表示本发明的实施例1的天线装置的天线元件1的结构的示意图。
图10B是表示图10A的缝隙S1的等效电路的示意图。
图11是表示与图10A的天线装置的缝隙S1的长度D1相对的谐振频率的特性的图表。
图12是表示本发明的实施例2的天线装置的概略结构的示意图。
图13是表示与图12的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的反射系数的参数S11的图表。
图14是表示与图12的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的通过系数的参数S21的图表。
图15是表示与图12的天线装置的缝隙S1的长度D1相对的频率的特性的图表。
图16是表示本发明的实施例3的天线装置的概略结构的示意图。
图17是表示与有无图16的天线装置的匹配电路11、12和频率相对的反射系数的参数S11的图表。
图18是表示与图16的天线装置的匹配电路11、12的有无和频率相对的通过系数的参数S21的图表。
图19A是表示没有图16的天线装置的匹配电路11、12时的阻抗特性的史密斯图表。
图19B是表示设置了图16的天线装置的匹配电路11、12时的阻抗特性的史密斯图表。
图20A是表示本发明的实施例4的天线装置的天线元件1的结构的示意图。
图20B是表示图20A的缝隙S1及电抗元件15的等效电路的示意图。
图21是表示图20A的天线元件的电抗元件15与频率特性的关系的图表。
图22是表示与图20A的天线元件的缝隙S1的长度D1和电抗元件15的电抗值相对的谐振频率的特性的图表。
图23是表示本发明的实施例5的天线装置的概略结构的示意图。
图24是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是0.5pF时的电抗元件15的位置及频率相对的反射系数的参数S11的图表。
图25是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是0.5pF时的电抗元件15的位置及频率相对的通过系数的参数S21的图表。
图26是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是0.5pF时的电抗元件15的位置相对的频率的特性的图表。
图27是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是10pF时的电抗元件15的位置及频率相对的反射系数的参数S11的图表。
图28是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是10pF时的电抗元件15的位置及频率相对的通过系数的参数S21的图表。
图29是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是10pF时的电抗元件15的位置相对的频率的特性的图表。
图30是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是4.7nH时的电抗元件15的位置及频率相对的反射系数的参数S11的图表。
图31是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是4.7nH时的电抗元件15的位置及频率相对的通过系数的参数S21的图表。
图32是表示与图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是4.7nH时的电抗元件15的位置相对的频率的特性的图表。
图33是表示本发明的实施例6的天线装置的概略结构的示意图。
图34是表示与图33的天线装置的可变电抗元件15A的电抗值和频率相对的反射系数的参数S11的图表。
图35是表示与图33的天线装置的可变电抗元件15A的电抗值和频率相对的通过系数的参数S21的图表。
图36是表示与图33的天线装置的可变电抗元件15A的电抗值相对的频率的特性的图表。
图37A是表示本发明的实施例7的天线装置的概略结构的立体图。
图37B是图37A的天线装置的侧视图。
图38是表示与图37A及图37B的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的反射系数的参数S11的图表。
图39是表示与图37A及图37B的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的通过系数的参数S21的图表。
图40是表示与图37A及图37B的天线装置的缝隙S1的长度D1相对的频率的特性的图表。
图中：1-天线元件，1a、1b-供电点，2a、2b-连接点，2-接地导体，3a、3b-连接导体，10、10A-MIMO通信电路，11、12、11A、12A-阻抗匹配电路，11a、12a-电感，13、13A-控制器，14-陷波电路，15-电抗元件，15A-可变电抗元件，S1、S2、S3-缝隙，S4-狭缝，F1、F2、F3、F4-供电线，F3a、F3b、F4a、F4b-信号线，P1、P2-信号源。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式参照附图进行说明。而且，针对相同的结构要素赋予了相同的符号。
第一实施方式
图1是表示本发明的第一实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，具有包括不同的两个供电点1a、1b的长方形形状的天线元件1，通过经由供电点1a使天线元件1作为第一天线部进行激振，并经由供电点1b使天线元件1作为第二天线部进行激振，从而使单一的天线元件1作为两个天线部来工作。
通常，在单一的天线元件中设置多个供电端口(或供电点)时，不能够确保供电端口间的隔离，不同的天线部间的电磁耦合变高，所以信号间的关联变高。因此，例如在接收时，从各供电端口输出相同的接收信号。这样的情况，不能得到多样化或MIMO的良好的特性。在本实施方式中，特征在于，在天线元件1的供电点1a、1b间具有缝隙S1，由缝隙S1的长度对天线元件1的谐振频率进行调整，并且还对在供电点1a、1b间能够确保隔离的频率进行调整。
在图1中，天线装置具有由长方形形状的导体板构成的天线元件1和由形成长方形形状的导体板构成的接地导体2，天线元件1和接地导体2使各自的一边对置，只隔开规定的距离并排设置。在天线元件1及接地导体2的彼此对置的一对边的两端，分别设置有供电端口。一个供电端口包括在天线元件1上设置于与接地导体2对置的边的一端(图1中为天线元件1的左下端部)的供电点1a、和在接地导体2上设置于与天线元件1对置的边的一端(图1中为接地导体2的左上端部)的接地点2a。另一个供电端口包括在天线元件1上设置于与接地导体2对置的边的另一端(图1中为天线元件1的右下端部)的供电点1b、和在接地导体2上设置于与天线元件1对置的边的另一端(图1中为接地导体2的右上端部)的接地点2b。天线元件1在两个供电端口之间，即供电点1a、1b之间，还具有对天线部之间的电磁耦合进行调整，并用于确保供电端口间的规定隔离的缝隙S1。缝隙S1构成为具有规定宽度及长度，并由其一端在供电点1a、1b之间的边具有开口部而作为开放端。供电点1a及连接点2a经由信号线F3a、F3b(以下，总称为供电线F3。)与阻抗匹配电路11(以下，称为匹配电路11。)连接，匹配电路11经由供电线F1与MIMO通信电路10连接。同样地，供电点1b及连接点2b经由信号线F4a、F4b(以下，总称为供电线F4。)与阻抗匹配电路12(以下，称为匹配电路12。)连接，匹配电路12经由供电线F2与MIMO通信电路10连接。供电线F1、F2分别由例如具有50Ω特性阻抗的同轴电缆构成。同样地，供电线F3、F4分别由例如具有50Ω特性阻抗的同轴电缆构成，此时，各信号线F3a、F4a作为同轴电缆的内部导体分别与天线元件1和匹配电路11、12连接，各信号线F3b、F4b作为同轴电缆的外部导体分别与接地导体2和匹配电路11、12连接。代替它，供电线F3、F4也可以分别构成为平衡供电线路。此外，MIMO通信电路10通过天线元件1发送接收MIMO通信方式的多个信道(本实施方式中是两个信道)的无线信号。在本实施方式中，通过具有以上的结构，通过借助一个供电端口(即供电点1a)使天线元件1作为第一天线部进行激振，并借助另一个供电端口(即供电点1b)使天线元件2作为第二天线部进行激振，从而能使单一的天线元件1作为两个天线部来工作。
在天线元件1中设置缝隙S1而产生的效果，如以下所示。通过设置缝隙S1，天线元件1自身的谐振频率降低。而且，参照图10A、图10B及图11如后所述，缝隙S1根据缝隙S1的长度作为谐振器来工作。由于缝隙S1与天线元件1自身进行电磁耦合，所以天线元件1的谐振频率与不具有缝隙S1的情况相比，根据缝隙S1的谐振条件的频率来发生变化。通过设置缝隙S1，天线元件1的谐振频率发生变化，并且还能够提高在规定的频率下供电端口间的隔离。通过设置缝隙S1可高度确保隔离的频率(以下，称为隔离频率)，一般与天线元件1的谐振频率不一致。因此，在本实施方式中，为了使天线元件1的工作频率(即发送接收所希望的信号的频率)从由于缝隙S1而变化后的谐振频率频移为隔离频率，在各供电端口与MIMO通信电路10之间设置有匹配电路11、12。通过设置匹配电路11，在MIMO通信电路10侧的端子(即与供电线F1连接侧的端子)处，从该端子看天线元件1时的阻抗与从该端子看MIMO通信电路10时的阻抗(即供电线F1的50Ω的特性阻抗)一致。同样地，通过设置匹配电路12，在MIMO通信电路10侧的端子(即与供电线F2连接侧的端子)处，从该端子看天线元件1时的阻抗与从该端子看MIMO通信电路10时的阻抗(即供电线F2的50Ω的特性阻抗)一致。设置匹配电路11、12，虽然对谐振频率和隔离频率双方产生影响，但主要有助于使谐振频率发生变化。在本实施方式中，通过具有以上的结构，能够在希望的工作频率下使天线元件1皆振，并且高度确保供电端口间的隔离，能够实现通过低耦合来工作的MIMO天线装置。
如以上所说明，根据本实施方式的天线装置，使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能够以简单的结构来确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
而且，在图1中如示例所示，当接地导体2与天线元件1大小相同时，该天线装置，可看作由天线元件1及接地导体2构成的偶极天线(doubleantenna)。借助一个供电端口(即连接点2a)使接地导体作为第三天线部被激振，并且借助另一个供电端口(即连接点2b)作为第四天线部被激振，由此，接地导体2也作为两个天线部来工作。此时，在接地导体2中，由于形成缝隙S1的映像(镜像)，所以第三及第四天线部，也能够确保供电端口间的隔离。根据具有以上的结构，通过借助一个供电端口使第一及第三天线部作为第一偶极天线部来激振，并且借助另一个供电端口使第二及第四天线部作为第二偶极天线部来激振，能够使单一的偶极天线(即天线元件1和接地导体2)作为两个偶极天线部来工作。根据本实施方式的天线装置，当使单一的偶极天线作为两个偶极天线部来工作时，能以简单的结构来确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
第二实施方式
图2是表示本发明的第二实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，其特征在于具有多个不同的缝隙S1、S2，以便用多个不同的频率确保隔离。
在图2中，本实施方式的天线装置，除了图1的结构，在天线元件1上的两个供电端口间，即供电点1a、1b间，还具有用于电磁耦合调整的缝隙S2，以使确保供电端口间的规定隔离。缝隙S2与缝隙S1相同，具有规定的宽度和长度，其一端通过在供电点1a、1b间的边上具有开口部而构成为开放端。但是，缝隙S2构成为：例如，通过使其长度与缝隙S1不同，从而在与天线元件1通过设置缝隙S1而进行谐振的频率不同的频率中使天线元件1皆振，并在与缝隙S1不同的频率中确保供电端口间的隔离。在本实施方式中，通过在供电端口间具有两个缝隙S1、S2，从而能够实现不同的两个隔离频率。本实施方式的天线装置还代替第一实施方式的匹配电路11、12及MIMO通信电路10，而构成为具有可调整工作频率的匹配电路11A、12A及MIMO通信电路10A，并且具有对它们的工作频率进行调整的控制器13。控制器13通过调整匹配电路11A、12A的工作频率，使天线元件1的工作频率选择性地频移为两个隔离频率中的任一个。
如此，在本实施方式中，具有多个缝隙S1、S2，通过分别设定缝隙S1、S2的长度，能够分别实现不同的谐振频率，并且能够分别实现不同的隔离频率。换言之，由于缝隙S1、S2以分别不同的频率与天线元件1进行电磁耦合，所以天线元件1的谐振频率成为多个，隔离频率也成为多个，通过使天线元件1的工作频率选择性地频移为它们的隔离频率中的任一个，从而使天线装置的多频化成为可能。
如以上所说明，根据本实施方式的天线装置，当使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能以简单的结构用多个隔离频率确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
第三实施方式
图3是表示本发明的第三实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，其特征在于，除了天线元件1上的缝隙S1，还具有接地导体2上的缝隙S3。在第一实施方式中虽然在天线元件1侧设置了缝隙S1，但如前所述，由于当接地导体2与天线元件1相同大小时该天线装置成为偶极天线，所以即使在接地导体2侧进一步设置缝隙，也能够得到相同的频率调整的效果。
在图3中，天线元件1与第一实施方式的情况相同，在供电点1a、1b间具有缝隙S1。此外，接地导体2，在两个供电端口间，即在连接点2a、2b之间，具有用于以确保供电端口间的规定隔离的方式进行电磁耦合调整的缝隙S3。缝隙S3具有规定宽度及长度，并且其一端在连接点2a、2b之间的边上具有开口部而构成为开放端。优选缝隙S3构成为：例如，通过使其长度与缝隙S1不同，从而在与天线元件1及接地导体2通过设置缝隙S1进行谐振的频率不同的频率中，使天线元件1及接地导体2谐振，并在与缝隙S1不同的频率中确保供电端口间的隔离。在本实施方式中，通过在供电端口间具有两个缝隙S1、S3，从而能够实现不同的两个隔离频率。此外，供电线F3、F4分别构成为平衡供电线路。本实施方式的天线装置与第二实施方式相同，构成为还具有可调整工作频率的匹配电路11A、12A及MIMO通信电路10A，和对它们的工作频率进行调整的控制器13。控制器13通过对匹配电路11A、12A的工作频率进行调整，使天线元件1及接地导体2的工作频率选择性地频移为两个隔离频率中的任一个。
如此，在本实施方式中，具有多个缝隙S1、S3，通过分别设定各个缝隙S1、S3的长度，能够分别实现不同的谐振频率，并且能够实现各个不同的隔离频率。换言之，由于缝隙S1、S3以分别不同的频率与天线元件1及接地导体2进行电磁耦合，所以天线元件1及接地导体2的谐振频率成为多个，隔离频率也成为多个，通过使天线元件1及接地导体2的工作频率选择性地频移为它们的隔离频率中的任一个，从而使天线装置的多频化成为可能。
在本实施方式中，也可代替将缝隙S1、S3构成为相互不同的长度，而通过将缝隙S1、S3构成为等长来实现单一的隔离频率。此时，代替匹配电路11A、12A及MIMO通信电路10A，而具有与第一实施方式相同的有被固定的工作频率的整合电路11、12及MIMO通信电路，能够省去控制器13。此时，由于供电线F3、F4是平衡供电线路，所以天线装置可构成为在天线元件1上不设置缝隙S1，而只具有接地导体2上的缝隙S3。由此，能够使天线装置的结构上的自由度增加。
如以上所说明，根据本发明的天线装置，当使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能以简单的结构，用多个隔离频率确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
第四实施方式
图4是表示本发明的第四实施方式的天线装置的概略结构的方框图。如本实施方式的天线装置，也可以将第二及第三实施方式的天线装置的结构进行组合。
在图4中，天线元件1与第二实施方式的情况相同，在供电点1a、1b之间具有缝隙S1、S2，接地导体2与第三实施方式的情况相同，在供电点2a、2b之间具有缝隙S3。优选缝隙S1、S2、S3构成为：例如，通过使其长度彼此不同来实现相互不同的谐振频率，并且在彼此不同的频率中确保供电端口间的隔离。在本实施方式中，通过在供电端口间具有三个缝隙S1、S2、S3，从而能够实现不同的三个隔离频率。此外，供电线F3、F4分别构成为平衡供电线路。控制器13通过调整匹配电路11A、12A的工作频率，选择性地使天线元件1及接地导体2的工作频率频移为三个隔离频率中的任一个。
如此，在本实施方式中，具有多个缝隙S1、S2、S3，通过分别设定各个缝隙S1、S2、S3的长度，能够分别实现不同的谐振频率，并且能够分别实现不同的隔离频率。若换言之，由于缝隙S1、S2、S3分别以不同的频率与天线元件1及接地导体2进行电磁耦合，所以天线元件1及接地导体2的谐振频率成为多个，隔离频率也成为多个，通过选择性地使天线元件1及接地导体2的工作频率频移为它们的隔离频率中的任一个，从而使天线装置的多频化成为可能。
缝隙的配置不局限于针对第一至第四实施方式所说明的配置，可采用在天线元件1与接地导体2的至少一个中具有至少一个缝隙的结构。
如以上所说明，根据本实施方式的天线装置，当使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能以简单的结构，用多个隔离频率确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
第五实施方式
图5表示本发明的第五实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，其特征在于，为了以多个隔离频率确保供电端口间的隔离，而设置具有陷波电路14的单一缝隙S1来代替如第二实施方式那样在天线元件1上设置多个缝隙S1、S2。
在图5中，本实施方式的天线装置，沿着缝隙S1从缝隙S1的开口部在规定距离的位置上具有陷波电路14。陷波电路14，构成为具有并联连接的电感(L)及电容(C)，只在并联LC的谐振频率中成为开放。因此，陷波电路14在该频率中使缝隙S1整体谐振，与该频率隔离的其它频率中，仅使从缝隙S1的开口部到陷波电路14为止的区间进行谐振。如此，缝隙S1根据频率使有效长度发生变化，所以本实施方式的天线装置构成为：通过使天线元件1的频率发生变化来使缝隙S1的有效长度发生变化，从而实现相互不同的谐振频率，并且在相互不同的频率中确保供电端口间的隔离。在本实施方式中，通过使天线元件1的工作频率变化来使缝隙S1的有效长度发生变化，从而能够实现不同的两个隔离频率。控制器13通过调整匹配电路11A、12A及MIMO通信电路10A的工作频率，选择性地使天线元件1的工作频率频移为两个隔离频率中的任一个。在本实施方式中，通过以上的结构，从而使天线装置的多频化成为可能。
如以上所说明，根据本实施方式的天线装置，当使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能以简单的结构，用多个隔离频率确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
第六实施方式
图6是表示本发明的第六实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，其特征在于，为了调整能确保天线元件1的谐振频率和隔离，不仅如第一实施方式那样使缝隙S1的长度发生变化，而且在沿着缝隙S1的规定位置设置了电抗元件15。
在图6中，本实施方式的天线装置，除了图1的结构，还在沿着缝隙S1与缝隙S1的开口部相距规定距离的位置具有电抗元件15。参照图10A、图10B及图11如后所述，所谓能够确保天线元件1的谐振频率和隔离是指，由于频率变化取决于缝隙S1的长度，所以确定缝隙S1的长度，以便对这些频率进行调整。在本实施方式中，为了调整这些频率，在沿着缝隙S1的规定位置，还设置了具有规定电抗值的电抗元件15(即电容或电感)。此外，这些频率的变化也取决于设置在缝隙S1中的电抗元件15的位置，所以确定电抗元件15的位置，以便调整这些频率。频率的调整量(推移量)，当电抗元件15设置于缝隙S1的开口部时成为最大。据此，在决定了电抗元件15的电抗值之后，通过移动其安装位置，能够对可确保天线元件1的谐振频率和隔离的频率进行微调。
如以上所说明，根据本实施方式的天线装置，当使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能以简单的结构，用多个隔离频率确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
第七实施方式
图7是表示本发明的第七实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，其特征在于，代替第六实施方式的电抗元件15，具有在控制器13A的控制下电抗值发生变化的可变电抗元件15A。由此，本实施方式的天线装置，通过不是如第二实施方式那样在天线元件1上设置多个缝隙S1、S2，而是设置具有可变电抗元件15A的单一的缝隙S1，从而能够用多个隔离频率确保供电端口间的隔离。
在图7中，本实施方式的天线装置，在沿着缝隙S1与缝隙S1的开口部相距规定距离的位置具有可变电抗元件15A。对可变电抗元件15A作为电容性的电抗元件，例如可使用变容二极管等的可变电容元件，可变电抗元件15A的电抗值根据由控制器13A所施加的控制电压而变化。本实施方式的天线装置构成为：通过使可变电抗元件15A的电抗值变化，实现天线元件1的不同的谐振频率，并且在不同的频率中确保供电端口间的隔离。控制器13A通过使可变电抗元件15A的电抗值发生变化，并且调整匹配电路11A、12A及MIMO通信电路10A的工作频率，从而将天线元件1的工作频率频移为由可变电抗元件15A的电抗值决定的隔离频率。在本实施方式中，通过以上的结构，使天线装置的多频化成为可能。
在本实施方式中，使可变电抗元件15A的电抗值相适应地变化，并根据使用的应用程序能够使天线元件1的工作频率发生变化。
如以上所说明，根据本实施方式的天线装置，使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能以简单的结构，用多个隔离频率确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
第八实施方式
图8是表示本发明的第八实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，其特征在于，代替第一实施方式的缝隙S1，具有在天线元件1的边上不具有开口部的狭缝(slot)S4。即使由这样的结构，当使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，也能以简单的结构来确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。狭缝的个数不局限于一个，可在天线元件1及接地导体2的至少一方中设置两个以上的狭缝。当供电线F3、F4分别为平衡供电线路时，与第三实施方式相同，也可以构成为在天线元件1上不设置狭缝S4，而只在接地导体2上具有狭缝。根据本实施方式的结构，能够使天线装置的结构上的自由度增大。
第九实施方式
图9是表示本发明的第九实施方式的天线装置的概略结构的方框图。本实施方式的天线装置，其特征在于，代替第一至第八实施方式那样的偶极天线的结构，构成为板状倒F型天线装置。
在图9中，天线装置具有由长方形形状的导体板构成的天线元件1、和由长方形形状的导体板构成的接地导体2，天线元件1与接地导体2以相互重合的方式仅相隔规定距离而平行设置。天线元件1的一边与接地导体2的一边，相互邻近而设置，由直线状的连接导体3a、3b相互机械连接并且电连接。在天线元件1中，以在连接了连接导体3a、3b的边与其相对边之间延伸的方式设置具有规定宽度及长度的缝隙S1。缝隙S1的一端，通过在连接了连接导体3a、3b的边的相对边的大致中央部具有开口部而构成为开放端。在天线元件1上，以夹持缝隙S1的方式在其两侧设置供电点1a、1b，在供电点1a、1b上以从接地导体2的里侧贯通接地导体2的方式分别连接供电线F3、F4。供电线F3、F4例如是同轴电缆，其内部导体即信号线F3a、F4a分别与供电点1a、1b连接，其外部导体即信号线F3b、F4b分别在连接点2a、2b上与接地导体2连接。而且，与第一实施方式相同，供电线F3、F4分别经由匹配电路11、12及供电线F1、F2与MIMO通信电路10连接。在本实施方式中，根据具有以上的结构，通过经由一个供电点1a使天线元件1作为第一天线部来激振，并且经由另一个供电点1b使天线元件1作为第二天线部来激振，从而能够使单一的天线元件1作为两个天线部来工作。作为变形例，代替由多个连接导体3a、3b来连接天线元件1与接地导体2，可由单一的导体板连接。
如以上所说明，根据本实施方式的天线装置，当使单一的天线元件1作为两个天线部来工作时，能以简单的结构，用多个隔离频率确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的发送接收。
在以下的实施例1～7中，针对将实施方式的天线装置作为铜板缝隙天线装置进行模型化时的模拟结果进行说明。
【实施例1】
图10A是表示本发明的实施例1的天线装置的天线元件1的结构的示意图。图10B是表示图10A的缝隙S1的等效电路的示意图。本实施例的天线装置与第一实施方式的天线装置对应。在本实施例的模拟中，使缝隙S1的长度D1可变，表示与长度D1相对的谐振频率的特性。缝隙S1的宽度是1mm，该值在实施例2～7的模拟中也相同。
调整谐振频率时，将缝隙S1视为传送线路而考虑将缝隙S1作为谐振器。图10A的缝隙S1具有长度D1、规定的特性阻抗Z0和规定的传输常数β。供电具有波长λ的无线信号。图10B所示的缝隙S1的两端A、B之中，上端A是短路端，下端B是开放端，从A端看到的输入阻抗Zin，由于B端是开放的，因此由以下的公式表示。
【公式1】
Z in = - j Z 0 1 tan ( β · D 1 ) - - - ( 1 )
在此，由于A端是短路端，图10B的等效电路的谐振条件，从A端看到的输入阻抗Zin成为0。即，进行谐振是在公式(1)的tan(β·D1)为无限大时，在β·D1＝π/2时，即β＝2π/λ、D1＝λ/4时，输入阻抗Zin成为0。以c[m/s]表示光速，将缝隙长度D1以米为单位表示时，谐振频率f[Hz]与缝隙S1的长度D1的关系，由以下的公式表示。
【公式2】
f = c 4 · D 1 = 3 × 10 8 4 · D 1 = 0.075 D 1 × 10 9 - - - ( 2 )
图11是表示与图10A的天线装置的缝隙S1的长度D1相对的谐振频率的特性的图表。在开放了B端的条件下，当使缝隙S1的长度D1长至90mm时，即当天线元件1被完全分离成缝隙S1的左侧的天线部和右侧的天线部时，谐振频率f降低到0.84GHz。
如前所述，由于缝隙S1与天线元件1自身进行电磁耦合，所以天线元件1的谐振频率，与不具有缝隙S1的情况相比，根据缝隙S1的谐振条件的频率发生了变化。但是，当缝隙S1的谐振条件的频率与天线元件1自身的谐振频率有大的偏差时，耦合度降低，天线元件1的谐振频率的变化减小。根据图11，若缝隙S1变长则缝隙S1的谐振条件的频率降低，若缝隙S1变短则谐振条件的频率提高，所以能够通过缝隙S1的长度D1来调整天线元件1的谐振频率。
【实施例2】
图12是表示本发明的实施例2的天线装置的概略结构的示意图。本实施例的天线装置也与实施例1的天线装置相同，与第一实施方式的天线装置相对应。在本实施例的模拟中，表示根据缝隙S1的长度D1，天线元件1的谐振频率与隔离频率发生变化。
在图12中，天线元件1及接地导体2分别使用具有45×90mm大小的片面铜板基板而制成。从天线元件1的宽度方向的中央，横跨宽度1mm完全去除导体，在去除该导体的部分通过贴上铜带，而形成了具有希望长度D1的缝隙S1。通过调节缝隙S1的长度D1，调查了天线装置的频率特性的变化。此外，在天线装置的两个供电端口(即，由供电点1a及连接点2a构成的供电端口、和由供电点1b及连接点2b构成的供电端口)分别连接了具有长度50mm的半刚性电缆的供电线F3、F4。各半刚性电缆的内部导体，横跨长度5mm，被焊接在构成天线元件1的基板上，各半刚性电缆的外部导体，横跨长度40mm，被焊接在构成接地导体2的基板上。而且，供电线F3、F4分别与图12中作为P1、P2概略地表示的信号源连接。
接着，参照图13及图14，表示当使缝隙S1的长度D1发生变化时，两个供电端口的S参数S11、S12的频率特性如何发生变化。图13是表示与图12的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的反射系数的参数S11的图表，图14是表示与图12的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的通过系数(即供电端口间的隔离特性)的参数S21的图表。图12的天线装置具有对称结构，所以参数S12与S21相同，参数S22与S11相同。由图13及图14可见，通过改变缝隙S1的长度D1，天线元件1的谐振频率及隔离频率发生了变化。
接着，在以下的表中表示使缝隙S1的长度D1(单位：mm)发生变化时的天线元件1的谐振频率(单位：GHz)的变化与隔离频率(单位：GHz)的变化的关系。
【表1】
Figure GDA00002255668300211
图15的图表中也表示上面的表1的关系。图15是表示与图12的天线装置的缝隙S1的长度D1相对的频率的特性的图表。根据表1及图15可见，随着缝隙S1变长，天线元件1的谐振频率及隔离频率降低。关于参数S21，认为从供电点1a至供电点1b的迂回路径变长是隔离频率降低的原因。频率推移的范围，参数S11成为960MHz～2.6GHz，参数S21成为730MHz～2.7GHz。
【实施例3】
图16是表示本发明的实施例3的天线装置的概略结构的示意图。本实施例的天线装置也与实施例1的天线装置相同，与第一实施方式的天线装置相对应。在本实施例的模拟中，表示以在规定的频率中使天线元件1谐振并高度确保供电端口间的隔离为目的而通过在天线装置中设置匹配电路11、12，并设置匹配电路11、12所产生的效果。
在图16中，天线元件1及接地导体2构成为与实施例2的情况(参照图12)相同，缝隙S1的长度固定为30mm。而且，在供电线F3、F4上插入匹配电路11、12。详细而言，匹配电路11、12构成为在供电线F3的信号线F3a上串联插入3.3nH的电感11a，在供电线F4的信号线F4a上串联插入3.3nH的电感12a。
图17是表示与图16的天线装置的匹配电路11、12有无和频率相对的反射系数的参数S11的图表，图18是表示与图16的天线装置的匹配电路11、12的有无和频率相对的通过系数的参数S21的图表。图19A是表示没有图16的天线装置的匹配电路11、12时的阻抗特性的史密斯图表，图19B是表示设置了图16的天线装置的匹配电路11、12时的阻抗特性的史密斯图表。在此，图19A及图19B表示供电点1a侧的供电端口的电抗特性。根据图17可见，没有匹配电路11、12时的天线元件1的谐振频率是2.08GHz，根据图18可见，没有匹配电路11、12时的隔离频率是1.99GHz。匹配电路11、12的常数(即，3.3nH的电感)被设定，以使将设置了匹配电路11、12时的天线元件1的谐振频率频移为没有匹配电路11、12时的隔离频率1.99GHz而一致。根据图17及图18可见，天线元件1的谐振频率虽然通过设置匹配电路11、12而发生变化，但隔离频率根据匹配电路11、12的有无几乎没有变化。由图17可见，没有匹配电路11、12时谐振频率的偏差是90MHz，但通过设置匹配电路11、12而抑制到10MHz。设置了匹配电路11、12时，参数S11、S21的双方成为-20dB以下，这是在1.96～2.00GHz的范围内，可确保40MHz的频带。此外，设置了匹配电路11、12时，参数S11、S21的双方成为-10dB以下，这是在1.87～2.09GHz的范围内，可确保220MHz的频带。
根据本实施例的模拟可知，通过在天线装置中设置匹配电路11、12，能够在规定的频率中使天线元件1谐振，并且高度确保供电端口间的隔离。
【实施例4】
图20A是表示本发明的实施例4的天线装置的天线元件1的结构的示意图，图20B是表示图20A的缝隙S1及电抗元件15的等效电路的示意图。图21是表示图20A的天线元件的电抗元件15与频率特性的关系的图表。图22是表示与图20A的天线元件的缝隙S1的长度D1和电抗元件15的电抗值相对的谐振频率的特性的图表。本实施例的天线装置与第六实施方式的天线装置对应。在本实施例的模拟中，使缝隙S1的长度D1与电抗元件15的电抗值为可变，表示与它们的参数相对的频率的特性。
在图20A中，天线装置具有与实施例1的天线装置(参照图10A)相同的结构，并且，构成为具有在缝隙S1的开口部具有规定电抗值的电抗元件。缝隙S1具有长度D1、规定的特性阻抗Z0和规定的传输常数β。电抗元件15具有规定的负载阻抗ZL。供电具有波长λ的无线信号。首先，针对将缝隙S1的长度D1固定为30mm时的电感值与谐振频率的关系进行讨论。在图20A中表示的缝隙S1的两端A、B之中，上端A是短路端，下端B是开放端，从A端看到的输入阻抗Zin，由于B端是开放的，所以由以下公式表示。
【公式3】
Z in = Z 0 Z L + j Z 0 tan ( β · D 1 ) Z 0 + j Z L tan ( β · D 1 ) - - - ( 3 )
在此，由于A端是短路端，所以图20B的等效电路的谐振条件，从A端看到的输入阻抗Zin成为0，即，公式(3)右边的分数式的分子为0。
ZL+jZ0tan(β·D1)＝0        (4)
由此，谐振条件从式(4)变形为下面的式(5)。
tan(β·D1)＝-ZL/jZ0        (5)
在此，将式(5)的左边设为函数y1，在图21的图表中标出。
y1＝tan(β·D1)            (6)
此外，当作为图20A的电抗元件15使用了具有电容C的电容时，负载阻抗ZL＝1/jωC，将式(5)的右边设为系数y2，则由下面的公式表示。
【公式4】
y 2 = 1 ωC Z 0 = 1 2 πfC Z 0 - - - ( 7 )
图21中，标出了使用具有规定电容值C1的电容时与使用具有大于C1的电容值C2的电容时的y2。
此外，作为图20A的电抗元件15使用了具有电感L的电感时，负载阻抗ZL＝jωL，将式(5)的右边设为系数y3，则由下面的式(8)表示。
y 3 = - ωL Z 0 = - 2 πfL Z 0 - - - ( 8 )
图21中，标出了使用具有规定电感值L1的电感时与使用具有大于L1的电感值L2的电感时的y3。
缝隙S1的开口部被开放时，负载阻抗ZL＝∞，将式(5)的右边设为系数y4，则由下面的式(9)表示。
y4＝-∞        (9)
当满足缝隙S1的谐振条件时，即当式(5)成立时，在图21中，用y1与y2或y3的交点表示。在本实施例中，示例性地将满足谐振条件的情况之中的一部分作为交点Q2、Q3、Q4、Q5来表示。当电抗元件15是电容性时，若电容C变大，则谐振条件从交点Q2向交点Q3变化，横轴上的交点的坐标即谐振频率降低。此外，当电抗元件15是电感性时，若电感L变小，则谐振条件从交点Q5向交点Q4变化，谐振频率增大。负载阻抗ZL是∞时，谐振条件由缝隙S1的长度D1决定，当满足β·D1＝π/2的频率时进行谐振。在图21中，用点Q1对其进行表示。
接着，在下表中表示缝隙S1的长度D1＝30mm，特性阻抗Z0＝139Ω时的与电抗元件15的电抗值相对的谐振频率(单位：GHz)的变化。在此，电抗值是规定电容时、规定阻抗时、或者没有任何负载时的任一种情况。
【表2】
Figure GDA00002255668300251
根据上面的表2可见，谐振频率基于电抗值在0.3～4.2GHz发生变化。在缝隙S1的开口部加装了电容时谐振频率降低，而加装电感时谐振频率增加。特别地，针对缝隙S1的开口部被开放时谐振频率是2.5GHz的情况，使用20pF的电容时变化至0.3GHz，使用2.7nH的电感时变化至4.2GHz。由此，能够通过安装电容性的电抗元件15来降低谐振频率，有助于天线的小型化。
此外，图22也包括缝隙S1的长度D1是30mm以外的情况，表示与缝隙S1的长度D1和电抗元件15的电抗值相对的谐振频率的特性。可见缝隙S1的长度D1越短，基于电抗值的谐振频率的可变宽度越大。
【实施例5】
图23是表示本发明的实施例5的天线装置的概略结构的示意图。本实施例的天线装置也与实施例4的天线装置相同，与第六实施方式的天线装置对应。在本实施例的模拟中，表示根据来自缝隙S1的开口的电抗元件15的距离D2，天线元件1的谐振频率和隔离频率发生变化。
在图23中，天线元件1及接地导体2构成为与实施例2的情况(参照图12)相同，缝隙S1的长度固定为30mm。而且，在与缝隙S1的开口部相距规定距离D2的位置具有电抗元件15。调查了使设置该电抗元件15的位置(即距开口部的距离D2)发生变化时的天线装置的频率特性的变化。
在图24～图26中，表示图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是0.5pF时的模拟结果。图24是表示与电抗元件15的位置及频率相对的反射系数的参数S11的图表，图25是表示与电抗元件15的位置及频率相对的通过系数的参数S21的图表。图26是表示与电抗元件15的位置相对的频率的特性的图表，表示使电抗元件15的位置发生变化时的天线元件1的谐振频率(即S11)的变化与隔离频率(即S21)的变化的关系。
在图27～图29中，表示图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是10pF时的模拟结果。图27是表示与电抗元件15的位置及频率相对的反射系数的参数S11的图表，图28是表示与电抗元件15的位置及频率相对的通过系数的参数S21的图表。图29是表示与电抗元件15的位置相对的频率的特性的图表，表示使电抗元件15的位置发生变化时的天线元件1的谐振频率的变化与隔离频率的变化的关系。
在图30～图32中，表示图23的天线装置的电抗元件15的电抗值是4.7nH时的模拟结果。图30是表示与电抗元件15的位置及频率相对的反射系数的参数S11的图表，图31是表示与电抗元件15的位置及频率相对的通过系数的参数S21的图表。图32是表示与电抗元件15的位置相对的频率的特性的图表，表示使电抗元件15的位置发生变化时的天线元件1的谐振频率的变化与隔离频率的变化的关系。
参照图24～图32可见，根据设置电抗元件15的位置，天线元件1的谐振频率及隔离频率发生变化。当使用具有0.5pF的电容的电容性电抗元件15时可知，变动幅度在S11是1.5～1.9GHz，在S21是1.4～1.8GHz，产生了跨400MHz的频移。可知，使用具有10pF的电容的电容性电抗元件15时，和使用具有4.5nH的电抗的电感性电抗元件15时，S11与S21的谐振频率的变化大致相同，10pF时产生0.4～1.3GHz的跨900MHz的频移，4.5nH时产生2.8～2.0GHz的跨800MHz的频移。可知由如下趋势：作为电抗元件15而使用电容时，若增加从缝隙S1的开口至电抗元件15的距离D2，则谐振频率提高，另一方面，作为电抗元件15使用电感时，若增大距离D2，则谐振频率降低。
【实施例6】
图33是表示本发明的实施例6的天线装置的概略结构的示意图。本实施例的天线装置与第七实施方式的天线装置对应。在本实施例的模拟中，表示根据可变电抗元件15A的电抗值，天线元件1的谐振频率与隔离频率发生变化。
在图33中，天线元件1及接地导体2构成为与实施例5的情况(参照图23)相同，可变电抗元件15A被固定于与缝隙S1的开口相距15mm的位置。图7的控制器13A等的结构要素省略了图示。
图34是表示与图33的天线装置的可变电抗元件15A的电抗值和频率相对的反射系数的参数S11的图表，图35是表示与图33的天线装置的可变电抗元件15A的电抗值和频率相对的通过系数的参数S21的图表。根据图34可知，当可变电抗元件15A是电容性时，随着电容C变大，谐振频率降低，当可变电抗元件15A是电感性时，随着电感L变小，谐振频率提高。此外，根据图35可知，隔离频率与谐振频率同样地变化，横跨600MHz～2.5GHz的范围进行变化。图34及图35的模拟中所使用的电抗值的下限是10pF，上限是4.7nH。若使电抗值发生变化的范围进一步扩大，则期待能够进行更宽频带的频移。
接着，在下表中表示使可变电抗元件15A的电抗值发生变化时的天线元件1的谐振频率(单位：GHz)的变化与隔离频率(单位：GHz)的变化的关系。
【表3】
Figure GDA00002255668300281
图36的图表也表示上面表3的关系。图36是表示与图33的天线装置的可变电抗元件15A的电抗值相对的频率的特性的图表。根据表3及图36可知，在本实施例的天线装置的结构中没有可变电抗元件15A时，在S11与S21虽然相对于电抗值的变化的频率的变化的比例不同，但当由可变电抗元件15A的电抗值来进行频移时，S11与S21的频率之差变小。
【实施例7】
图37A是表示本发明的实施例7的天线装置的概略结构的立体图，图37B是其侧视图。本实施例的天线装置与第九实施方式的天线装置对应。在本实施例的模拟中，表示根据缝隙S1的长度D1，天线元件1的谐振频率与隔离频率发生变化。
在图37A及图37B中，天线装置构成为与第九实施方式的情况(参照图9)相同。在本实施例中，为了增大缝隙S1的效果，与其它实施例相比，将供电点1a、1b的位置向-Z方向进行了移动。
图38是表示与图37A及图37B的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的反射系数的参数S11的图表，图39是表示与图37A及图37B的天线装置的缝隙S1的长度D1及频率相对的通过系数的参数S21的图表。
接着，在下表中表示使缝隙S1的长度D1(单位：mm)发生变化时的天线元件1的谐振频率(单位：GHz)的变化与隔离频率(单位：GHz)的变化的关系。
【表4】
图40的图表也表示上面的表4的关系。图40是表示与图37A及图37B的天线装置的缝隙S1的长度D1相对的频率的特性的图表。由表4及图40可知，谐振频率跨1.19GHz～2.478GHz的范围而变化，隔离频率跨0.989GHz～2.573GHz的范围而变化。当缝隙S1的长度D1＝40mm时，在频带1.399～1.525[GHz]的范围内S11与S21为-10dB以下，带宽是0.125[GHz]。
变形例
天线元件1及接地导体2的形状，不局限于长方形，也可以是例如其他的多角形、圆形、椭圆形等。此外，也可构成将各实施方式组合的天线装置，例如，也可以将第五实施方式的陷波电路14，设置在第二至第四实施方式的天线装置的任一个中的至少一个缝隙中。此外，例如也可以将第六实施方式的电抗元件15或第七实施方式的可变电抗元件15A设置于第二至第四实施方式的天线装置的任一个中的至少一个缝隙中。此时，能够通过缝隙长度、电抗元件的电抗值和电抗元件的安装位置来调整多个谐振频率，并会提高频率调整的自由度。而且，也可以代替MIMO通信电路10、11，而设置执行独立的两个无线信号的调制解调的无线通信电路，此时，本实施方式的天线装置能够同时执行涉及多个应用的无线通信，或同时执行多个频带的无线通信。
【产业上的利用可能性】
根据本发明的天线装置及使用它无线装置，例如能够作为手机来安装，或者能够作为无线LAN用的装置来安装。该天线装置，例如虽然能够搭载于用于进行MIMO通信的无线通信装置，但不局限于MIMO，也可搭载于能同时执行用于多个应用的通信(多重应用)的无线通信装置。

Claims (9)

1.一种天线装置，具有在天线元件上的规定的各位置所分别设置的第一及第二供电端口，
上述天线元件，以作为分别与上述第一及第二供电端口连接的第一及第二天线部来同时工作的方式，经由上述第一及第二供电端口，分别同时被激振，
上述天线装置，具有：
电磁耦合调整单元，其设置于上述第一及第二供电端口间，使上述天线元件的谐振频率发生变化，并且以在规定的隔离频率中对于上述第一及第二供电端口间生成规定的隔离；和
阻抗匹配单元，其使上述天线元件的工作频率，从上述发生变化后的谐振频率频移为上述隔离频率。
2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
上述电磁耦合调整单元，是设置于上述天线元件的至少一个缝隙。
3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
上述天线装置，构成为具有第一天线元件及第二天线元件的偶极天线，
上述第一供电端口，被设置于上述第一及第二天线元件所对置的第一位置，
上述第二供电端口，被设置于与上述第一位置不同的位置，即上述第一及第二天线元件所对置的第二位置，
上述第一天线元件经由上述第一及第二供电端口分别同时被激振，以作为与上述第一及第二供电端口分别连接的第一及第二天线部来同时工作，
上述第二天线元件经由上述第一及第二供电端口分别同时被激振，以作为与上述第一及第二供电端口分别连接的第三及第四天线部来同时工作，
上述电磁耦合调整单元，是在上述第一及第二天线元件的至少一个中所设置的至少一个缝隙。
4.根据权利要求2或3所述的天线装置，其特征在于，
上述天线装置，在上述缝隙之中的至少一个中，还具有在沿着该缝隙与该缝隙的开口部相距规定距离的位置所设置的陷波电路，上述陷波电路，在规定的第一频率中为开放而使上述缝隙整体进行谐振，在与上述第一频率相隔离的频率中，仅使从上述缝隙的开口部至上述陷波电路为止的区间进行谐振。
5.根据权利要求2或3所述的天线装置，其特征在于，
还具有：电抗元件，该电抗元件被设置于上述缝隙之中的至少一个中，并使上述谐振频率及上述隔离频率发生变化。
6.根据权利要求2或3所述的天线装置，其特征在于，还具有：
可变电抗元件，其被设置于上述缝隙之中的至少一个中；和
控制单元，其通过使上述可变电抗元件的电抗值发生变化，而使上述谐振频率及上述隔离频率发生变化。
7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
上述电磁耦合调整单元，是设置于上述天线元件中的至少一个狭缝。
8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于，
上述天线元件，在接地导体上构成为板状倒F天线元件。
9.一种无线通信装置，具有天线装置并对多个无线信号进行发送接收，其特征在于，
上述天线装置，具有在天线元件上的规定的各位置所分别设置的第一及第二供电端口，上述天线元件，以作为分别与上述第一及第二供电端口连接的第一及第二天线部来同时工作的方式，经由上述第一及第二供电端口，分别同时被激振，
上述天线装置，具有：
电磁耦合调整单元，其设置于上述第一及第二供电端口间，使上述天线元件的谐振频率发生变化，并且在规定的隔离频率中对上述第一及第二供电端口间生成规定的隔离；和
阻抗匹配单元，其使上述天线元件的工作频率，从上述发生变化后的谐振频率频移为上述隔离频率。
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