JP2013081119A - 携帯無線端末及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】MIMO通信可能な携帯無線端末において、相関係数を低減可能な携帯無線端末及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】携帯無線端末は、MIMO方式の通信に用いる第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を備える。800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子のうち少なくとも一方の共振周波数と、第1アンテナ素子と第2アンテナ素子との相関係数を周波数に対してプロットしたときに形成される相関係数の極小値の周波数との差が80MHz以内である。
【選択図】図1
【解決手段】携帯無線端末は、MIMO方式の通信に用いる第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を備える。800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子のうち少なくとも一方の共振周波数と、第1アンテナ素子と第2アンテナ素子との相関係数を周波数に対してプロットしたときに形成される相関係数の極小値の周波数との差が80MHz以内である。
【選択図】図1
Description
本発明は、MIMO通信を実施する携帯無線端末及びその製造方法に関する。
近年、携帯無線機はLTE(Long Term Evolution)に対応した端末が発売されてきている。LTEではMIMO(Multi Input Multi Output)技術を用いることで、高速データ通信を実現している。MIMO通信に対応するためは、端末に複数のアンテナを搭載する必要がある。
特許文献1に記載の無線装置は、アンテナ素子間のアイソレーションを確保するため、第1の無線システムに接続された第1の給電点及び第1の無線システムと異なる第2の無線システムに接続された第2の給電点が設けられた基板と、第1の給電点において給電されると共に、基板において第1の給電点及び第2の給電点に挟まれた範囲に設けられた第1の短絡点において接地されるように構成された第1のアンテナ素子と、第2の給電点において給電されると共に、基板において第2の給電点の近傍であって第1の給電点及び第2の給電点に挟まれた範囲に設けられた第2の短絡点において接地されるように構成された第2のアンテナ素子とを備える。
以下の分析は、本発明の観点から与えられる。
LTEにおいては、現状はBANDI(2GHz帯)を用いたサービスが主流となっているが、国内の携帯無線機の周波数帯はBANDVI(800M帯)、IX(1.7G帯)、XI(1.5G帯)でのサービス拡張が予定されている。この場合、MIMO通信を実現するためには、周波数に対応したサブアンテナの搭載が必要となる。しかしながら、近年の携帯無線端末は、小型化・薄型化が進行しているため、さらには端末のデザインやLCDサイズが優先される傾向があるため、メインアンテナとサブアンテナの搭載位置を離すことが困難となっている。アンテナの間隔が小さくなると、相関係数が高くなってしまう。特に、相関係数の低減が困難な低周波数帯(800M帯)でLTEサービスが開始されることを想定すると、低周波数側の相関係数を低減する必要がある。また、携帯無線端末のアンテナは基板GNDを利用したアンテナ構成をとっているため、メインアンテナとサブアンテナ間のGNDが共通となってしまい、アンテナ間の相関係数の低減が困難である。
特許文献1に記載の無線装置は、異なるシステム間のアイソレーションに対応するものであるので、同じ周波数での相関係数を低減させることはできない。
本発明の第1視点によれば、MIMO方式の通信に用いる第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を備える携帯無線端末が提供される。800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子のうち少なくとも一方の共振周波数と、第1アンテナ素子と第2アンテナ素子との相関係数を周波数に対してプロットしたときに形成される相関係数の極小値の周波数との差が80MHz以内である。
本発明の第2視点によれば、MIMO方式の通信に用いる第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を有する携帯無線端末における共振周波数及び相関係数を測定する工程と、600MHz〜1200MHzの周波数帯において、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子のうちの少なくとも一方の共振周波数と、相関係数を周波数に対してプロットしたときに形成される相関係数の極小値の周波数との差がより小さくなるように第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子のうちの少なくとも一方のアンテナ長を調整して、第1アンテナ素子及びアンテナ素子の設定を決定する工程と、を含む携帯無線端末の製造方法が提供される。
本発明によれば、複数のアンテナ素子間において、相関係数を低下させることができる。また、各アンテナ素子の共振周波数におけるリターンロスを低下させることができる。
上記第1〜第3視点の好ましい形態を以下に記載する。
上記第1視点の好ましい形態によれば、第1アンテナ素子の共振周波数と第2アンテナ素子の共振周波数との差が50MHz以内である。
上記第1視点の好ましい形態によれば、800MHz〜1000MHzの周波数帯における第1アンテナ素子と第2アンテナ素子の相関係数が0.5以下である。800MHz〜1000MHzの周波数帯における第1アンテナ素子と第2アンテナ素子の共振周波数におけるリターンロスが−5dB以下である。
上記第1視点の好ましい形態によれば、第1アンテナ素子の共振周波数、第2アンテナ素子の共振周波数及び相関係数の極小値の周波数は、850MHz〜950MHzの周波数帯にある。
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子のそれぞれについてアンテナ長を調整する。
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子のうち少なくとも一方の共振周波数と相関係数の極小値の周波数との差が80MHz以内となるように、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の設定を決定する。
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1アンテナ素子の共振周波数と第2アンテナ素子の共振周波数との差は50MHz以内となるように、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の設定を決定する。
上記第2視点の好ましい形態によれば、800MHz〜1000MHzの周波数帯における第1アンテナ素子と第2アンテナ素子の相関係数が0.5以下である。800MHz〜1000MHzの周波数帯における第1アンテナ素子と第2アンテナ素子の共振周波数におけるリターンロスが−5dB以下となるように、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の設定を決定する。
上記第2視点の好ましい形態によれば、第1アンテナ素子の共振周波数、第2アンテナ素子の共振周波数及び相関係数の極小値の周波数は、850MHz〜950MHzの周波数帯にあるように、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の設定を決定する。
本発明の第1実施形態に係る携帯無線端末について説明する。図1に、本発明の第1実施形態に係る携帯無線端末の概略平面図を示す。携帯無線端末10は、第1アンテナ素子11と、第1アンテナ素子11が接続された第1給電点12と、第2アンテナ素子13と、第2アンテナ素子13が接続された第2給電点14と、LCD(Liquid Crystal Display)15と、を備える。携帯無線端末10は、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13とでMIMO通信を実施する。例えば、第1アンテナ素子11は、送受信可能なメインアンテナとし、第2アンテナ素子13は、受信専用のサブアンテナとすることができる。
第1アンテナ素子11の共振周波数と第2アンテナ素子13の共振周波数は、800MHz〜1000MHzの周波数帯において、50MHzの範囲内にあると好ましく、10MHzの範囲内にあるとより好ましい。第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13の共振周波数は、例えば、日本国内で使用する場合には、BANDXIXの875MHz〜890MHzに合わせるため、850MHz〜950MHzであると好ましい。第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13は、例えば、BANDV、BANDVI(800M帯)、及びBANDI(2G帯)に対応する2共振のアンテナエレメントとすることができる。
第1アンテナ素子11のアンテナ長と第2アンテナ素子13のアンテナ長とは、電気的に同一であると好ましい。第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13のアンテナ長は、例えば、1/4λとすることができる。これにより、第1アンテナ素子11の共振周波数と第2アンテナ素子13の共振周波数とを合わせることができる。
800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13の共振周波数におけるリターンロスは、−5dB以下であると好ましく、−15dB以下であるとより好ましく、−20dB以下であるとさらに好ましい。
800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の相関係数を周波数に対してプロットした場合に形成される相関係数の極小値の周波数は、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13のうちの少なくとも一方の共振周波数と80MHzの範囲内にあると好ましく、50MHzの範囲内にあるとより好ましく、20MHzの範囲内にあるとさらに好ましい。また、当該極小値の周波数は、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13の両方の共振周波数と上記範囲内にあるとより好ましい。これにより、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の相関係数を低下させることができる。このとき、相関係数は、0.5以下であると好ましく、0.3以下であるとより好ましく、0.1以下であるとさらに好ましい。
第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の相関係数の極小値の周波数は、BANDXIXの875MHz〜890MHzに合わせるため、850MHz〜950MHzであると好ましい。
第1アンテナ素子11の形状と第2アンテナ素子13の形状とは同一であると好ましい。図1に示す第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13においては、一部がミアンダ状になっていると共に、開放端を有する矩形状(環状形状)となっている。開放端の一部は、環を閉じない方向(外側方向)に延在している。第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13は、それぞれ、平面投影形状が非対称形状であると好ましい。
第1給電点12及び第2給電点14は、アンテナ特性を向上させるために、基板外側に配置すると好ましい。図1に示す形態においては、第1アンテナ素子11、第1給電点12、第2アンテナ素子13及び第2給電点14は、携帯無線端末10の一方の端部側に配されている。すなわち、第1アンテナ素子11、第1給電点12、第2アンテナ素子13及び第2給電点14は、LCD15の一辺に対して同じ側に配置されている。例えば、図1に示すようなスマートフォンやタブレット型端末においては、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13は、平面投影において、LCD15と重複しない位置、例えばLCD15の外縁と携帯無線端末10の外縁との間に配することができる。図1に示す形態においては、携帯無線端末10の短辺側にアンテナ素子及び給電点を配したが、長辺側であってもよい。
図1に示す形態においては、第1給電点12及び第2給電点14は、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13のミアンダ形状の端部に接続されている。第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13は、第1給電点12及び第2給電点14からそれぞれ2つに分岐している。第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13は、開放部分が外側を向くように配置されると共に、携帯無線端末10の外縁に沿って配置されている。
第1アンテナ素子11及び第1給電点12と第2アンテナ素子13及び第2給電点14とは、平面投影において、携帯無線端末10の中央を通るX軸に対して線対称となるように配置されている。対称的に配置することにより、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13との相関係数を低減することができる。また、アンテナ長を調整して、相関係数の周波数特性を調整することによっても相関係数を低下させることができる。
図1に示す形態においては、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状は同一に設定してあるが、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状が異なる場合であっても、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の位置関係は、X軸に対して対象移動させたような位置関係にあると好ましい。例えば、図1に示す形態とは第2アンテナ素子13の形状が異なる場合であっても、図1と同じ位置に第2アンテナ素子を配置すると好ましい。
図1に示す形態においては、X軸は、携帯無線端末10の中央を通る線であったが、これに限定されることはない。
本発明の第2実施形態に係る携帯無線端末について説明する。図2に、本発明の第2実施形態に係る携帯無線端末の概略平面図を示す。図2において、第1実施形態と同じ要素には同じ符号を付してある。携帯無線端末20の構成要素は、図1に示す第1実施形態と同様であるが、アンテナ素子及び給電点の配置が異なっている。第1アンテナ素子11及び第1給電点12は一方の端部側に配され、第2アンテナ素子13及び第2給電点14とは、一方の端部に対向する他方の端部側に配されている。すなわち、1アンテナ素子11及び第1給電点12と、第2アンテナ素子13及び第2給電点14とは、それぞれ、LCD15の対向する辺側に配置されている。図2に示す形態においては、第1アンテナ素子11及び第1給電点12は、LCD15の上縁と携帯無線端末10の上縁との間に配され、第2アンテナ素子13及び第2給電点14は、LCD15の下縁と携帯無線端末10の下縁との間に配されている。図2に示す形態においては、携帯無線端末20の短辺側にアンテナ素子及び給電点を配したが、長辺側であってもよい。
800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13の共振周波数におけるリターンロスは、−5dB以下であると好ましい。
800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の相関係数を周波数に対してプロットした場合に形成される相関係数の極小値の周波数は、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13のうちの少なくとも一方の共振周波数と80MHzの範囲内にあると好ましく、50MHzの範囲内にあるとより好ましく、20MHzの範囲内にあるとさらに好ましい。また、当該極小値の周波数は、第1アンテナ素子11及び第2アンテナ素子13の両方の共振周波数と上記範囲内にあるとより好ましい。これにより、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の相関係数を低下させることができる。このとき、相関係数は、0.5以下であると好ましく、0.3以下であるとより好ましい。
上記以外の第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状、長さ、共振周波数及び相関係数については、上記第1実施形態と同様である。
第1アンテナ素子11及び第1給電点12と第2アンテナ素子13及び第2給電点14とは、平面投影において、携帯無線端末20の中央を通るY軸に対して線対称となるように配置されている。対称的に配置することにより、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13との相関を低減することができる。
図2に示す形態においては、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状は同一に設定してあるが、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状が異なる場合であっても、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の位置関係は、Y軸に対して対象移動させたような位置関係にあると好ましい。例えば、図2に示す形態とは第2アンテナ素子13の形状が異なる場合であっても、図2と同じ位置に第2アンテナ素子を配置すると好ましい。
図2に示す形態においては、Y軸は、携帯無線端末20の中央を通る線であったが、これに限定されることはない。
第2実施形態における上記以外の形態は、第1実施形態と同様である。
本発明の第3実施形態に係る携帯無線端末について説明する。図3に、本発明の第3実施形態に係る携帯無線端末の概略平面図を示す。図3において、第1実施形態と同じ要素には同じ符号を付してある。携帯無線端末30の構成要素は、図1に示す第1実施形態と同様であるが、アンテナ素子及び給電点の配置が異なっている。第1アンテナ素子11及び第1給電点12は一方の端部側に配され、第2アンテナ素子13及び第2給電点14とは、一方の端部に対向する他方の端部側に配されている点は第2実施形態と同様である。図3に示す形態においては、携帯無線端末30の短辺側にアンテナ素子及び給電点を配したが、長辺側であってもよい。
第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状、長さ、共振周波数及び相関係数については、上記第1実施形態及び第2実施形態と同様である。
第1アンテナ素子11及び第1給電点12と第2アンテナ素子13及び第2給電点14とは、平面投影において、携帯無線端末30の中心点Pに対して点対称となるように配置されている。すなわち、第2アンテナ素子13及び第2給電点14は、第1アンテナ素子11及び第1給電点12を携帯無線端末30の中央を通るX軸に対して線対称移動させた仮像を、さらに携帯無線端末30の中央を通るY軸に対して線対称移動させたような位置に配置されている。対称的に配置することにより、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13との相関を低減することができる。
図3に示す形態においては、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状は同一に設定してあるが、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の形状が異なる場合であっても、第1アンテナ素子11と第2アンテナ素子13の位置関係は、P点に対して対象移動させたような位置関係にあると好ましい。例えば、図3に示す形態とは第2アンテナ素子13の形状が異なる場合であっても、図3と同じ位置に第2アンテナ素子を配置すると好ましい。
図3に示す形態においては、P点は、携帯無線端末30の中心であったが、これに限定されることはない。
第3実施形態における上記以外の形態は、第1実施形態と同様である。
次に、本発明の携帯無線端末の製造方法について説明する。まず、MIMO通信を実施する第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を有する携帯無線端末を準備する。第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子の配置は、目的とする携帯無線端末のアンテナ素子の配置と同じとする。第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子は、例えば、上記第1〜第3実施形態のように配置することができる。
次に、600MHz〜1200MHzの周波数帯、好ましくは800MHz〜1000MHzの周波数帯における第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子の共振周波数を測定する。
また、600MHz〜1200MHzの周波数帯、好ましくは800MHz〜1000MHzの周波数帯において、第1暫定アンテナ素子と第2暫定アンテナ素子との相関係数を周波数に対してプロットし、相関係数の極小値の周波数を測定する。
次に、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子の少なくとも一方の共振周波数、好ましくは両暫定アンテナ素子の共振周波数と、相関係数の極小値の周波数との差を算出する。
次に、00MHz〜1200MHzの周波数帯、好ましくは800MHz〜1000MHzの周波数帯において、共振周波数と相関係数の極小値の周波数との差がより小さくなるように、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子の少なくとも一方、好ましくは両暫定アンテナ素子のアンテナ長を調整して、携帯無線端末における第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の設定を決定する。このとき、アンテナ素子の少なくとも一方の共振周波数、好ましくは両暫定アンテナ素子の共振周波数と、相関係数の極小値の周波数との差が80MHzの範囲内になるように設定すると好ましく、50MHzの範囲内になるように設定するとより好ましい。これにより、相関係数の極小値をより低下させることができる。相関係数の極小値は、例えば0.5以下にすると好ましく、0.3以下にするとより好ましい。また、第1アンテナ素子の共振周波数と第2アンテナ素子の共振周波数とは、50MHzの範囲内にすると好ましく、実質的に同一にするとより好ましい。第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の共振周波数におけるリターンロスは、−5dB以下にすると好ましい。相関係数の極小値の周波数、第1アンテナ素子の共振周波数、及び第2アンテナ素子の共振周波数は、BANDXIXの875MHz〜890MHzに合わせるため、850MHz〜950MHzの周波数帯に設定すると好ましい。
アンテナ素子の設定を決定するためのアンテナ素子のアンテナ長の調整は、1回に限らず、数回繰り返してもよい。
[実施例1]
第1実施形態に係る携帯無線端末について、暫定アンテナ素子のSパラメータ及び相関係数、並びに、暫定アンテナ素子の測定結果を基にアンテナ長を調整したアンテナ素子のSパラメータ及び相関係数を測定した。測定に使用した携帯無線端末は、図1に示すようなスマートフォンである。図4に、測定に使用した携帯無線端末の寸法を示す。携帯無線機端末において、同一長及び同一形状の第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を図1に示すように線対称に配置した。図5に、相関係数の測定方法を説明するための概略平面図を示す。相関係数は、携帯無線端末を45°傾斜させた状態において、携帯無線端末の中心を通るXY面から算出した。相関係数の計算式を式1に示す。ここで、到来波は一様部分とする。交差偏波識別度(XPD)は0dBとする。Eθ1及びEθ2は、1系及び2系の主偏波成分(θ成分)であり、Eφ1及びEφ2は、1系及び2系の交差偏波成分(φ成分)であり、Pθ及びPφは到来波のθ成分及びφ成分である。また、Sパラメータは、ベクトルネットワークアナライザを使用して測定した。
第1実施形態に係る携帯無線端末について、暫定アンテナ素子のSパラメータ及び相関係数、並びに、暫定アンテナ素子の測定結果を基にアンテナ長を調整したアンテナ素子のSパラメータ及び相関係数を測定した。測定に使用した携帯無線端末は、図1に示すようなスマートフォンである。図4に、測定に使用した携帯無線端末の寸法を示す。携帯無線機端末において、同一長及び同一形状の第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を図1に示すように線対称に配置した。図5に、相関係数の測定方法を説明するための概略平面図を示す。相関係数は、携帯無線端末を45°傾斜させた状態において、携帯無線端末の中心を通るXY面から算出した。相関係数の計算式を式1に示す。ここで、到来波は一様部分とする。交差偏波識別度(XPD)は0dBとする。Eθ1及びEθ2は、1系及び2系の主偏波成分(θ成分)であり、Eφ1及びEφ2は、1系及び2系の交差偏波成分(φ成分)であり、Pθ及びPφは到来波のθ成分及びφ成分である。また、Sパラメータは、ベクトルネットワークアナライザを使用して測定した。
図6に、図1に示す第1実施形態のように第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を配置した携帯無線端末のSパラメータ及び相関係数の測定結果を示す。図6によれば、800MHz付近の相関係数は、約720MHzに極小値があり、その極小値は約0.13であった。第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子の共振周波数は約800MHzであり、そのリターンロスは約−15dB〜−14dBであった。相関係数の極小値は、アンテナ素子の共振周波数の低周波数側にあった。
そこで、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子のアンテナ長より短いアンテナ長の第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を作成した。このとき、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の共振周波数と、第1アンテナ素子と第2アンテナ素子の相関係数の極小値の周波数とが、850MHz〜950Mhzの周波数帯において同一となるように、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子のアンテナ長を調整した。そして、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子と同様に配置して、再度Sパラメータ及び相関係数を測定した。
図7に、図1に示す第1実施形態のように第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を配置した携帯無線端末のSパラメータ及び相関係数の測定結果を示す。図7によれば、800MHz付近の相関係数は、約890MHzに極小値があり、その極小値は約0であった。第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の共振周波数は約880MHzであり、そのリターンロスは約−23dB〜−16dBであった。図6と図7とを比較すると、800MHz〜1000MHzの低周波数帯において、共振周波数と相関係数の極小値の周波数とがより近くなるようにアンテナ素子長を調整することにより、相関係数を低減できていることが分かる。
[実施例2]
第2実施形態に係る携帯無線端末について、暫定アンテナ素子のSパラメータ及び相関係数、並びに、暫定アンテナ素子の測定結果を基にアンテナ長を調整したアンテナ素子のSパラメータ及び相関係数を測定した。携帯無線機端末において、同一長及び同一形状の第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を図2に示すように線対称に配置した。測定方法及び測定条件は、実施例1と同様である。
第2実施形態に係る携帯無線端末について、暫定アンテナ素子のSパラメータ及び相関係数、並びに、暫定アンテナ素子の測定結果を基にアンテナ長を調整したアンテナ素子のSパラメータ及び相関係数を測定した。携帯無線機端末において、同一長及び同一形状の第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を図2に示すように線対称に配置した。測定方法及び測定条件は、実施例1と同様である。
図8に、図2に示す第2実施形態のように第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を配置した携帯無線端末のSパラメータ及び相関係数の測定結果を示す。図8によれば、800MHz付近の相関係数は、約890MHzに極小値があり、その極小値は約0.33であった。第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子の共振周波数は約800MHz〜850MHzであり、そのリターンロスは約−11dB〜−8dBであった。相関係数の極小値は、アンテナ素子の共振周波数の高周波数側にあった。
そこで、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子のアンテナ長より長いアンテナ長の第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を作成した。このとき、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の共振周波数と、第1アンテナ素子と第2アンテナ素子の相関係数の極小値の周波数とが、850MHz〜950Mhzの周波数帯において同一となるように、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子のアンテナ長を調整した。そして、第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を、第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子と同様に配置して、再度Sパラメータ及び相関係数を測定した。
図9に、図1に示す第1実施形態のように第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を配置した携帯無線端末のSパラメータ及び相関係数の測定結果を示す。図9によれば、800MHz付近の相関係数は、約940MHzに極小値があり、その極小値は約0.26であった。第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子の共振周波数は約900MHz〜950MHzであり、そのリターンロスは約−8dB〜−7dBであった。図8と図9とを比較すると、800MHz〜1000MHzの低周波数帯において、共振周波数と相関係数の極小値の周波数とがより近くなるようにアンテナ素子長を調整することにより、相関係数を低減できていることが分かる。
以上より、実施例1及び実施例2によれば、2つのアンテナ素子がLCDに対して同一側に形成されていても、LCDの両側に配置されていても、共振周波数と相関係数の極小値の周波数とがより近くなるようにアンテナ素子長を調整することにより、800MHz〜1000MHzの低周波数帯において相関係数を低下できることが分かった。
本発明の携帯無線端末及びその製造方法は、上記実施形態に基づいて説明されているが、上記実施形態に限定されることなく、本発明の範囲内において、かつ本発明の基本的技術思想に基づいて、種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)に対し種々の変形、変更及び改良を含むことができることはいうまでもない。また、本発明の請求の範囲の枠内において、種々の開示要素(各請求項の各要素、各実施例の各要素、各図面の各要素等を含む)の多様な組み合わせ・置換ないし選択が可能である。
本発明のさらなる課題、目的及び展開形態は、請求の範囲を含む本発明の全開示事項からも明らかにされる。
本発明の携帯無線端末及びその製造方法は、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型パソコン、ノート型パソコン等に適用することができる。また、本発明の携帯無線端末は、2×2MIMO通信のみならず、例えば、4×4及び8×8のMIMO通信に対しても適用することができる。
10,20,30 携帯無線端末
11 第1アンテナ素子
12 第1給電点
13 第2アンテナ素子
14 第2給電点
15 LCD
X,Y 対称軸
P 対称点
11 第1アンテナ素子
12 第1給電点
13 第2アンテナ素子
14 第2給電点
15 LCD
X,Y 対称軸
P 対称点
Claims (10)
- MIMO(Multi Input Multi Output)方式の通信に用いる第1アンテナ素子及び第2アンテナ素子を備え、
800MHz〜1000MHzの周波数帯において、前記第1アンテナ素子及び前記第2アンテナ素子のうち少なくとも一方の共振周波数と、前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子との相関係数を周波数に対してプロットしたときに形成される相関係数の極小値の周波数との差が80MHz以内であることを特徴とする携帯無線端末。 - 前記第1アンテナ素子の共振周波数と前記第2アンテナ素子の共振周波数との差が50MHz以内であることを特徴とする請求項1に記載の携帯無線端末。
- 800MHz〜1000MHzの周波数帯における前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子の相関係数が0.5以下であり、
800MHz〜1000MHzの周波数帯における前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子の共振周波数におけるリターンロスが−5dB以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の携帯無線端末。 - 前記第1アンテナ素子の共振周波数、前記第2アンテナ素子の共振周波数及び前記相関係数の極小値の周波数は、850MHz〜950MHzの周波数帯にあることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の携帯無線端末。
- MIMO(Multi Input Multi Output)方式の通信に用いる第1暫定アンテナ素子及び第2暫定アンテナ素子を有する携帯無線端末における共振周波数及び相関係数を測定する工程と、
600MHz〜1200MHzの周波数帯において、前記第1暫定アンテナ素子及び前記第2暫定アンテナ素子のうちの少なくとも一方の共振周波数と、前記相関係数を周波数に対してプロットしたときに形成される相関係数の極小値の周波数との差がより小さくなるように前記第1暫定アンテナ素子及び前記第2暫定アンテナ素子のうちの少なくとも一方のアンテナ長を調整して、第1アンテナ素子及び前記アンテナ素子の設定を決定する工程と、を含むことを特徴とする携帯無線端末の製造方法。 - 前記第1暫定アンテナ素子及び前記第2暫定アンテナ素子のそれぞれについてアンテナ長を調整することを特徴とする請求項5に記載の携帯無線端末の製造方法。
- 前記第1アンテナ素子及び前記第2アンテナ素子のうち少なくとも一方の共振周波数と前記相関係数の極小値の周波数との差が80MHz以内となるように、前記第1アンテナ素子及び前記第2アンテナ素子の設定を決定することを特徴とする請求項6に記載の携帯無線端末の製造方法。
- 前記第1アンテナ素子の共振周波数と前記第2アンテナ素子の共振周波数との差は50MHz以内となるように、前記第1アンテナ素子及び前記第2アンテナ素子の設定を決定することを特徴とする請求項5〜7のいずれか一項に記載の携帯無線端末の製造方法。
- 800MHz〜1000MHzの周波数帯における前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子の相関係数が0.5以下であり、
800MHz〜1000MHzの周波数帯における前記第1アンテナ素子と前記第2アンテナ素子の共振周波数におけるリターンロスが−5dB以下となるように、前記第1アンテナ素子及び前記第2アンテナ素子の設定を決定することを特徴とする請求項5〜8のいずれか一項に記載の携帯無線端末の製造方法。 - 前記第1アンテナ素子の共振周波数、前記第2アンテナ素子の共振周波数及び前記相関係数の極小値の周波数は、850MHz〜950MHzの周波数帯にあるように、前記第1アンテナ素子及び前記第2アンテナ素子の設定を決定することを特徴とする請求項5〜9のいずれか一項に記載の携帯無線端末の製造方法。
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---|---|---|---|
JP2011220709A JP2013081119A (ja) | 2011-10-05 | 2011-10-05 | 携帯無線端末及びその製造方法 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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WO2020121748A1 (ja) * | 2018-12-12 | 2020-06-18 | 原田工業株式会社 | アンテナ装置 |
-
2011
- 2011-10-05 JP JP2011220709A patent/JP2013081119A/ja active Pending
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