JP2005229499A - マルチバンドアンテナ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】マルチバンドに対応し、各バンドでの安定したアンテナ特性を有し、小型な無線機の構成に適する小型低姿勢なマルチバンドアンテナ装置を提供する。
【解決手段】誘電体基板１１５の一主面にパッチ状の第１のアンテナ電極１１１、第１のアンテナ電極１１１と間隙で分離された第２のアンテナ電極１１２、および第２のアンテナ電極１１２と間隙で分離された第３のアンテナ電極１１３を形成し、他の主面にグランド電極１１４を形成する。各アンテナ電極１１１、１１２、１１３に接続された共振動作調整手段１２３、１２６、１２９およびアンテナ切換手段１３０は、バンド選択信号に従ってバンド切換手段１３２で制御され、選択された周波数バンドに対応したアンテナ素子を入出力ポート１３１に接続し、各共振動作調整手段１２３、１２６、１２９を対応する状態に切り換えてアンテナ素子間の干渉をアンテナ動作に適した状態に設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、主としてマイクロ波、ミリ波を用いたマルチバンド広帯域無線通信装置に用いるマルチバンドアンテナ装置に関するものである。

従来のマルチバンドアンテナ装置としては、例えば特許文献１記載の構成が知られている。図８（ａ）、（ｂ）は、特許文献１に記載された従来のマルチバンドアンテナを示すものである。

図８（ａ）、（ｂ）において、２１は地導体、２２は第１の円形導体、２３は第２の円形導体、２４〜２６は穴、２７は第１の給電線、２８は第２の給電線、２９は短絡導体である。地導体２１、第１の円形導体２２、第１の給電線２７から構成され第１のパッチアンテナは周波数ｆ１で動作し、第１の円形導体２２、第２の円形導体２３、第２の給電線２８から構成される第２のパッチアンテナは、周波数ｆ２（ｆ１＜ｆ２）で動作することで、マルチバンドに対応している。
特開２００２−１５８５３５号公報（第３−４頁、図１）

しかしながら、前記従来の構成では、連続した周波数バンドを用いる無線通信装置に用いた場合、電極間アイソレーション以外のアイソレーションが得られないため、各アンテナの共振動作が干渉し、その結果として共振動作に基づくインピーダンス特性や指向特性等のアンテナ特性が劣化するという課題を有していた。

更に、前記従来の構成では、各バンド毎のアンテナ電極を積層する必要があり、３以上の周波数バンドへ対応した場合、アンテナ高さが高くなることでアンテナ装置が大きくなり、結果小型な無線通信装置の構成に適さなくなるという課題を有していた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、マルチバンドに対応し、各バンドでの安定したアンテナ特性を有し、小型な無線機の構成に適する小型低姿勢なマルチバンドアンテナ装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に係るマルチバンドアンテナ装置は、誘電体基板上の電極からなる複数のアンテナ素子と、各アンテナ素子の入出力端子と共振動作調整端子と、共振動作調整手段と、アンテナ切換手段と、バンド切換手段を有し、選択した周波数バンドに対応したアンテナ素子を入出力ポートに接続し、各共振動作調整手段を対応する状態に切り換えることでアンテナ素子間の干渉をアンテナ動作に適した状態に設定し、選択した周波数バンドにおいて安定したアンテナ特性を実現する。

本構成によって、マルチバンドに対応し、小型低姿勢なアンテナ素子構成で、各周波数バンドで安定したアンテナ特性が得られるアンテナの実現が可能となる。

本発明の第２の態様に係るマルチバンドアンテナ装置は、第１の態様に係るマルチバンドアンテナ装置において、複数のアンテナ素子が、誘電体基板の第１の主面に形成されたグランド電極と、誘電体基板の第２の主面に形成され、第１の周波数バンドに対応するパッチ状の第１のアンテナ電極と、第２の周波数バンドに対応し、前記第１のアンテナ電極
と間隙を有して分離されたリング状の第２のアンテナ電極と、第３の周波数バンドに対応し、前記第２のアンテナ電極と間隙を有して分離されたリング状の第３のアンテナ電極を有するものである。

本構成によって、マルチバンドに対応し、小型低姿勢なアンテナ素子構成で、各周波数バンドで安定したアンテナ特性が得られるアンテナの実現が可能となる。

本発明の第３の態様に係るマルチバンドアンテナ装置は、第２の態様に係るマルチバンドアンテナ装置において、第１、第２および第３のアンテナ電極が誘電体基板の同一主面上に形成されたものである。本構成によって、アンテナ素子の構成を小型低姿勢にすることができる。

本発明の第４の態様に係るマルチバンドアンテナ装置は、第２の態様に係るマルチバンドアンテナ装置において、誘電体基板が第１、第２および第３のアンテナ電極に対して異なる厚さを有するものである。

本構成によって、各周波数バンドに必要な誘電体基板厚さが得られ、各周波数バンドで安定したアンテナ特性が得られるアンテナの実現が可能となる。

本発明の第５の態様に係るマルチバンドアンテナ装置は、第２の態様に係るマルチバンドアンテナ装置において、第１、第２および第３のアンテナ電極が矩形、多角形または円形のいずれかの形状を有するものである。

本構成によって、アンテナ電極の長さを小さくすることができ、平面マルチバンドアンテナ素子を小型にすることができる。

本発明の第６の態様に係るマルチバンドアンテナ装置は、第１の態様に係るマルチバンドアンテナ装置において、複数のアンテナ素子の入出力端子に対して共振動作調整手段とアンテナ切換手段が共通に接続され、共振動作調整手段が各アンテナ素子間の結合係数を調整する結合調整手段で構成されて、バンド切換手段により結合調整手段を制御して各アンテナ素子間の共振動作を調整するものである。

本構成によって、１つのアンテナ素子への他のアンテナ素子の干渉を低減し、任意の周波数バンドにおけるアンテナ動作を安定化し、良好なアンテナ特性を実現することができる。

本発明の第７の態様に係るマルチバンドアンテナ装置は、第１の態様に係るマルチバンドアンテナ装置において、共振動作調整手段を制御し各周波数バンドでの指向特性を制御する指向特性制御手段を備えたものである。

本構成によって、指向特性の制御可能なマルチバンドアンテナ装置を実現することができる。

本発明の第８の態様に係るマルチバンド広帯域無線機は、第１から第７の態様に係るマルチバンドアンテナ装置と、このマルチバンドアンテナ装置の入出力ポートに接続され送信系と受信系への接続を切り換えるアンテナ共用手段と、送信データに対応するパルス状またはステップ状の送信ベースバンド信号を生成する変調手段と、送信ベースバンド信号を増幅しアンテナ共用手段の送信系に出力する増幅手段と、アンテナ共用手段の受信系に接続され前記マルチバンドアンテナ装置で受信した高周波信号に対応するベースバンド信号を発生する検波手段と、ベースバンド信号から受信データを生成する復調手段を備えた
ものである。

本構成によって、高周波発振器等の搬送波生成部を必要としないため、簡単な構成で、かつ、低消費電力な無線通信機の実現が可能となる。

本発明のマルチバンドアンテナ装置によれば、複数の周波数バンドに対応し、小型低姿勢なアンテナ素子構成で、各周波数バンドで安定したアンテナ特性が得られるアンテナの実現が可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるマルチバンドアンテナ装置の機能ブロック図（一部斜視図）である。本実施の形態においては、マルチバンドとして３つの周波数バンドを例に説明する。

図１において、マルチバンドアンテナ装置１００は３つの周波数バンドｆ１、ｆ２、ｆ３（ｆ１＞ｆ２＞ｆ３）に対応する平面マルチバンドアンテナ素子１１０を有している。平面マルチバンドアンテナ素子１１０は、厚さが一様な誘電体基板１１５の片面に平面マルチバンドアンテナ素子１１０のグランドとして動作するグランド電極１１４を形成し、グランド電極１１４の反対側の表面にパッチ状に矩形状の第１のアンテナ電極１１１、第１のアンテナ電極１１１と間隙で分離された矩形ループ状の第２のアンテナ電極１１２、および第２のアンテナ電極１１２と間隙で分離された矩形ループ状の第３のアンテナ電極１１３を形成して構成されている。第１のアンテナ電極１１１は周波数バンドｆ１で半波長相当の電気長を有し、誘電体基板１１５およびグランド電極１１４とにより周波数バンドｆ１の第１のアンテナ素子を構成する。第２のアンテナ電極１１２は周波数バンドｆ２で半波長相当の電気長を有し、誘電体基板１１５およびグランド電極１１４とにより周波数バンドｆ２の第２のアンテナ素子を構成する。第３のアンテナ電極１１３は周波数バンドｆ３で半波長相当の電気長を有し、誘電体基板１１５およびグランド電極１１４とにより周波数バンドｆ３の第３のアンテナ素子を構成する。

１２１は第１のアンテナ素子への入出力端子、１２２は第１のアンテナ素子に第１の共振動作調整手段１２３を接続する第１の共振動作調整端子で、それぞれ第１のアンテナ電極１１１に接続されている。１２４は第２のアンテナ素子への入出力端子、１２５は第２のアンテナ素子に第２の共振動作調整手段１２６を接続する第２の共振動作調整端子で、それぞれ第２のアンテナ電極１１２に接続されている。１２７は第３のアンテナ素子への入出力端子、１２８は第３のアンテナ素子に第３の共振動作調整手段１２９を接続する第３の共振動作調整端子で、それぞれ第３のアンテナ電極１１３に接続されている。

１３０はマルチバンドアンテナ装置１００の入出力ポート１３１と入出力端子１２１、１２４、１２７との接続を切り換えるアンテナ切換手段、１３２はバンド選択信号入力端子１３３からのバンド選択信号に従って選択された周波数バンドに対応して共振動作調整手段１２３、１２６、１２９およびアンテナ切換手段１３０を制御するバンド切換手段である。

つぎに、以上の構成によるマルチバンドアンテナ装置１００の動作を説明する。

第１のアンテナ電極１１１は周波数バンドｆ１で半波長相当の電気長を有し、半波長パ
ッチアンテナとして周波数バンドｆ１の信号に対して共振し、送受信アンテナとして動作する。同様に、第２のアンテナ電極１１２は周波数バンドｆ２の、第３のアンテナ電極１１３は周波数ｆ３の送受信アンテナとして動作する。

いま、バンド選択信号入力端子１３３からバンド切換手段１３２に周波数バンドｆ１を選択するバンド選択信号を入力すると、マルチバンドアンテナ装置１００は周波数バンドｆ１を選択し、バンド切換手段１３２の制御により、アンテナ切換手段１３０は第１の入出力端子１２１を入出力ポート１３１と接続する。また、共振動作調整手段１２３、１２６、１２９を周波数バンドｆ１用の状態に切り換える。すなわち、周波数バンドｆ１において、第１のアンテナ電極１１１の共振動作に対するアンテナ電極１１２、１１３による干渉を抑え、周波数バンドｆ１におけるマルチバンドアンテナ装置１００の動作を安定化させ、第１のアンテナ素子における共振動作に基づくインピーダンス特性や指向特性等のアンテナ特性において良好な特性が得られる。周波数バンドｆ２、ｆ３が選択された場合についても、同様に第２のアンテナ素子、第３のアンテナ素子のそれぞれに対して良好なアンテナ特性が得られる。

なお、以上の説明においては、共振動作調整手段１２３、１２６、１２９の動作として、アンテナ素子間の干渉を抑える動作について説明したが、平面マルチバンドアンテナ素子１１０として良好な特性が得られればよく、例えば指向性利得が高くなるように、あるいは所望の方向に向いた指向特性となるように、更にはより良好なインピーダンス特性が得られるように、アンテナ電極１１１、１１２、１１３間の相互干渉度合いとなる特性を有する共振動作調整手段を用いてもよい。

また、誘電体基板１１５の厚さが一様な例を示したが、場所により厚さを変えても良い。特に、低い周波数バンドほど厚い誘電体基板厚さが望まれることから、誘電体基板厚さを外周に行くほど厚くすることで、より良好な特性が得られる。

本実施の形態においては、平面マルチバンドアンテナ素子１１０は、第１のアンテナ電極１１１、第２のアンテナ電極１１２、および第３のアンテナ電極１１３を誘電体基板１１５の同一面上に同心状に配置することで、周波数バンドｆ１、ｆ２、ｆ３に対応する平面マルチバンドアンテナ素子１１０を低姿勢に、すなわち、高さを低く実現することができる。また、誘電体基板１１５の誘電率を大きくすることにより、同じ物理長さのアンテナ電極でもその電気長を長くすることができるので、高誘電率の誘電体基板１１５を用いることでアンテナ電極１１１、１１２、１１３の長さを小さくすることができ、平面マルチバンドアンテナ素子１１０を小型にすることができる。

図２は共振動作調整手段１２３、１２６、１２９の具体的な構成例である。アンテナ電極１１１、１１２、１１３の共振動作は接続されている負荷により変化し、所定のインピーダンスの負荷を接続することで、例えば周波数バンドｆ１においてアンテナ電極１１２、１１３の共振動作を抑え、第１のアンテナ電極１１１へのアンテナ電極１１２、１１３の干渉を低減し、第１のアンテナ素子の動作を安定化できる。また、周波数バンドｆ２で、第１のアンテナ電極１１１が第２のアンテナ電極１１２と強く結合し、第３のアンテナ電極１１３の共振動作を抑えることで、第２のアンテナ素子の動作を安定化できる。

図２（ａ）の共振動作調整手段は、共振動作調整手段が可変インピーダンス１４１により構成された例で、バンド切換手段１３２からの信号で可変インピーダンス１４１のインピーダンスＺを変更することで、アンテナ素子に接続される負荷を変えて共振動作を調整する。

図２（ｂ）の共振動作調整手段は、インダクタンス１４４を通して高周波雑音を除去し
バラクターダイオード１４３へ直流電圧を印加することで、バラクターダイオード１４３の容量を変え、負荷インピーダンスを調整し、アンテナ素子に接続される負荷を変えて共振動作を調整する。コンデンサ１４２は印加直流電圧の遮断とインピーダンス変化範囲の調整を行う。

図２（ｃ）の共振動作調整手段は、各周波数バンドに対応した電気長のオープンスタブ１４６、１４７、１４８をスイッチ１４５で切り換えることで負荷インピーダンスを切り換え、各周波数バンドに対応した共振動作の調整を行う。

以上の説明では、周波数バンド数が３の場合の例を示したが、第３のアンテナ電極１１３の外周に更にアンテナ電極を配置することで、４以上の周波数バンド数に対応させることができる。

また、設計が容易なことから矩形状のアンテナ電極を用いた例を示したが、これに限るものではなく、パッチアンテナとして動作すれば、多角形や円形を用いても良い。

更に、アンテナ素子として平面アンテナ素子を用いた例を示したが、素子構造はこれに限るものではない。例えば、多層基板を用いてアンテナ電極を異なる層に配置したり、線状アンテナを用いてもよい。

（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるマルチバンドアンテナ装置の機能ブロック図である。図３において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

２００はマルチバンドアンテナ装置全体を示す。１０１は第１のアンテナ素子、１０２は第２のアンテナ素子、１０３は第３のアンテナ素子、２０１は第１のアンテナ素子１０１に接続された第１のアンテナ端子、２０２は第２のアンテナ素子１０２に接続された第２のアンテナ端子、２０３は第３のアンテナ素子１０３に接続された第３のアンテナ端子、２０４はバンド切換手段である。２０５は第１のアンテナ端子２０１と第２のアンテナ端子２０２の結合係数を調整する結合調整手段、２０６は第１のアンテナ端子２０１と第３のアンテナ端子２０３の結合係数を調整する結合調整手段、２０７は第２のアンテナ端子２０２と第３のアンテナ端子２０３の結合係数を調整する結合調整手段、２０８は入出力ポート１３１とアンテナ端子２０１、２０２、２０３の接続を切り換えるアンテナ切換手段である。結合調整手段２０５、２０６、２０７、アンテナ切換手段２０８はバンド切換手段１３２で制御される。図３では、入出力ポート１３１が第１のアンテナ端子２０１に接続されて周波数バンドｆ１が選択された例を示している。

かかる構成によれば、例えば周波数バンドｆ１が選択された場合、バンド切換手段１３２の制御により、アンテナ切換手段２０８は第１のアンテナ端子２０１を入出力ポート１３１と接続する。更に、バンド切換手段１３２により結合調整手段２０５、２０６、２０７を制御することで、アンテナ素子１０１、１０２、１０３間での結合を相殺する結合係数で第１のアンテナ端子２０１とアンテナ端子２０２、２０３を接続することで、アンテナ素子１０１へのアンテナ素子１０２、１０３の干渉を低減し、周波数バンドｆ１におけるマルチバンドアンテナ装置２００のアンテナ動作を安定化し、良好なアンテナ特性を実現する。

なお、アンテナ素子１０１、１０２、１０３間の結合を相殺する例について説明したが、より良好なアンテナ特性、（例えば高い指向性利得や、所望の方向を向いた指向特性、より良好なインピーダンス特性等）が得られるようにアンテナ素子１０１、１０２、１０３が干渉するように結合度を調整しても良い。

図４は、バンド切換手段２０４の別な構成例で、入出力ポート１３１とアンテナ端子２０１、２０２、２０３の各々の間に結合調整手段２１０、２１１、２１２を接続し、直接入出力ポート１３１とアンテナ素子１０１、１０２、１０３の結合係数を調整してアンテナ素子１０１、１０２、１０３間の結合度を調整する例である。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３におけるマルチバンドアンテナ装置の機能ブロック図（一部斜視図）である。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図５において、３００はマルチバンドアンテナ装置全体を示す。３０１は第１の共振動作調整端子１２２で第１のアンテナ電極１１１に接続された第１の共振動作調整手段、３０２は第２の共振動作調整端子１２５で第２のアンテナ電極１１２に接続された第２の共振動作調整手段、３０３は第３の共振動作調整端子１２８で第３のアンテナ電極１１３に接続された第３の共振動作調整手段、３０４は共振動作調整手段３０１、３０２、３０３を制御しマルチバンドアンテナ装置３００の指向特性を制御する指向性制御手段である。

図６は、実施の形態３におけるマルチバンドアンテナ装置のアンテナ指向特性のシミュレーション例である。

かかる構成によれば、例えば周波数バンドｆ１における第１のアンテナ電極１１１によるアンテナ素子は図６（ａ）のように、上方を中心とする指向特性を有する。一方、第２のアンテナ電極１１２によるアンテナ素子は図６（ｂ）のように、上方が窪み、図中の左右で位相が異なる指向特性を有する。従って、アンテナ電極１１１、１１２の共振動作を調整することで、各アンテナ電極からの合成指向特性を有するマルチバンドアンテナ装置３００の指向特性は、例えば図６（ｃ）のように傾いた指向特性とすることができる。

以上のように、共振動作調整手段３０１、３０２、３０３でアンテナ電極１１１、１１２、１１３の共振動作を制御することで、指向特性の制御可能なマルチバンドアンテナ装置の実現が可能となる。

（実施の形態４）
図７は、本発明によるマルチバンドアンテナ装置を利用したマルチバンド広帯域無線機の実施例を示す機能ブロック図である。

図７において、４０１は送受信系を切り換えるアンテナ共用手段、４０２は送信ベースバンド信号を増幅しアンテナ共用手段４０１の送信系に出力する増幅手段、４０３は送信データに対応するパルス状またはステップ状の送信ベースバンド信号を生成する変調手段、４０４は送信データ入力端子、４０５はアンテナ共用手段４０１の受信系に接続されマルチバンドアンテナ装置１００で受信した高周波信号に対応するベースバンド信号を発生する検波手段、４０６はベースバンド信号から受信データを生成する復調手段である。

かかる構成によれば、アンテナ共用手段４０１を送信状態とし、例えばマルチバンドアンテナ装置１００で周波数バンドｆ１を選択した状態で、送信データ入力端子４０４から送信データを入力させ、変調手段４０３で送信データ系列に対応するパルス状またはステップ状の送信ベースバンド信号を生成し、増幅手段４０２で増幅してマルチバンドアンテナ装置１００へ入力することで、周波数バンドｆ１を中心としたバースト状の高周波信号が電波としてマルチバンドアンテナ装置１００より送信される。

一方、アンテナ共用手段４０１を受信状態とし、周波数バンドｆ１を選択した状態で、別な無線機からの周波数バンドｆ１でのバースト状の送信高周波信号を受信した場合、検波手段４０５で検波して受信ベースバンド信号を生成し、復調手段４０６で受信データ系列に変換することで、別な無線機からの送信データを受信し、データ通信が行われる。これらの動作においては、高周波発振器等の搬送波生成部を必要としないため、簡単な構成で、かつ、低消費電力な無線通信機の実現が可能となる。

本発明にかかるマルチバンドアンテナ装置は、複数の周波数バンドに対応し、小型低姿勢のアンテナ素子構成で、各周波数バンドで安定したアンテナ特性が得られるアンテナを実現でき、複数の周波数バンドを用いたマルチバンド無線機のアンテナとして有用である。

更に、バンド選択機能により、送信データに対応したパルス状またはステップ状のベースバンド信号を直接バースト状の高周波信号に変換し送信し、バースト状の高周波信号を検波復調して受信データを得る広帯域無線機のアンテナとしても適用できる。

本発明の実施の形態１におけるマルチバンドアンテナ装置の機能ブロック図 （ａ），（ｂ），（ｃ）本発明の実施の形態１におけるマルチバンドアンテナ装置の共振動作調整手段の構成図 本発明の実施の形態２におけるマルチバンドアンテナ装置の機能ブロック図 本発明の実施の形態２におけるマルチバンドアンテナ装置の別な構成例の機能ブロック図 本発明の実施の形態３におけるマルチバンドアンテナ装置の機能ブロック図 本発明の実施の形態３におけるマルチバンドアンテナ装置の指向特性図 本発明の実施の形態４におけるマルチバンド無線機の機能ブロック図 （ａ）従来のマルチバンドアンテナの平面図（ｂ）（ａ）のＡ−Ａ'線断面図

符号の説明

１００ マルチバンドアンテナ装置
１０１ 第１のアンテナ素子
１０２ 第２のアンテナ素子
１０３ 第３のアンテナ素子
１１０ 平面マルチバンドアンテナ素子
１１１ 第１のアンテナ電極
１１２ 第２のアンテナ電極
１１３ 第３のアンテナ電極
１１４ グランド電極
１１５ 誘電体基板
１２１ 第１の入出力端子
１２２ 第１の共振動作調整端子
１２３ 第１の共振動作調整手段
１２４ 第２の入出力端子
１２５ 第２の共振動作調整端子
１２６ 第２の共振動作調整手段
１２７ 第３の入出力端子
１２８ 第３の共振動作調整端子
１２９ 第３の共振動作調整手段
１３０ アンテナ切換手段
１３１ 入出力ポート
１３２ バンド切換手段
１３３ バンド選択信号入力端子
１４０ 共振動作調整手段
１４１ 可変インピーダンス
１４２ コンデンサ
１４３ バラクターダイオード
１４４ インダクタンス
１４５、１４６、１４７、１４８ オープンスイッチ
２００ マルチバンドアンテナ装置
２０１ 第１のアンテナ端子
２０２ 第２のアンテナ端子
２０３ 第３のアンテナ端子
２０４ バンド切換手段
２０５、２０６、２０７、２１０、２１１、２１２ 結合調整手段
２０８ アンテナ切換手段
３００ マルチバンドアンテナ装置
３０１ 第１の共振動作調整手段
３０２ 第２の共振動作調整手段
３０３ 第３の共振動作調整手段
３０４ 指向性制御手段
４０１ アンテナ共用手段
４０２ 増幅手段
４０３ 変調手段
４０４ 送信データ入力端子
４０５ 検波手段
４０６ 復調手段

Claims (8)

1. 複数の周波数バンドに対応する複数のアンテナ素子と、
   アンテナ装置の入出力ポートと前記複数のアンテナ素子との接続を選択された周波数バンドに対応するように切り換えるアンテナ切換手段と、
   前記複数のアンテナ素子の各々に接続され、各アンテナ素子の共振動作を調整する共振動作調整手段と、
   選択された周波数バンドに対応して前記共振動作調整手段および前記アンテナ切換手段を制御するバンド選択手段と
   を備えたことを特徴とするマルチバンドアンテナ装置。
2. 複数のアンテナ素子が、誘電体基板と、
   前記誘電体基板の第１の主面に形成されたグランド電極と、
   前記誘電体基板の第２の主面に形成され、第１の周波数バンドに対応するパッチ状の第１のアンテナ電極と、
   第２の周波数バンドに対応し、前記第１のアンテナ電極と間隙を有して分離されたリング状の第２のアンテナ電極と、
   第３の周波数バンドに対応し、前記第２のアンテナ電極と間隙を有して分離されたリング状の第３のアンテナ電極と
   を有する請求項１に記載のマルチバンドアンテナ装置。
3. 第１、第２および第３のアンテナ電極が前記誘電体基板の同一主面上に形成された請求項２に記載のマルチバンドアンテナ装置。
4. 誘電体基板が第１、第２および第３のアンテナ電極に対して異なる厚さを有する請求項２に記載のマルチバンドアンテナ装置。
5. 第１、第２および第３のアンテナ電極が矩形、多角形または円形のいずれかの形状を有する請求項２に記載のマルチバンドアンテナ装置。
6. 複数のアンテナ素子の入出力端子に対して前記共振動作調整手段とアンテナ切換手段が共通に接続され、前記共振動作調整手段が各アンテナ素子間の結合係数を調整する結合調整手段で構成され、前記バンド選択手段により前記結合調整手段を制御して各アンテナ素子間の共振動作を調整する請求項１に記載のマルチバンドアンテナ装置。
7. 共振動作調整手段を制御し各周波数バンドでの指向特性を制御する指向特性制御手段を備えた請求項１記載のマルチバンドアンテナ装置。
8. 請求項１から７のいずれかに記載のマルチバンドアンテナ装置と、
   前記マルチバンドアンテナ装置の入出力ポートに接続され送信系と受信系への接続を切り換えるアンテナ共用手段と、
   送信データに対応するパルス状またはステップ状の送信ベースバンド信号を生成する変調手段と、
   前記送信ベースバンド信号を増幅し前記アンテナ共用手段の送信系に出力する増幅手段と、
   前記アンテナ共用手段の受信系に接続され前記マルチバンドアンテナ装置で受信した高周波信号に対応するベースバンド信号を発生する検波手段と、
   前記ベースバンド信号から受信データを生成する復調手段と
   を備えたことを特徴とするマルチバンド広帯域無線機。
   

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