JP2018152797A

JP2018152797A - アンテナ装置及びアンテナ装置を備えた電子機器

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Publication number: JP2018152797A
Application number: JP2017049157A
Authority: JP
Inventors: 真悟角; Shingo Sumi
Original assignee: Panasonic System Networks Co Ltd
Current assignee: Panasonic System Solutions Japan Co Ltd
Priority date: 2017-03-14
Filing date: 2017-03-14
Publication date: 2018-09-27
Anticipated expiration: 2037-03-14
Also published as: JP6865074B2

Abstract

【課題】第１及び第２の周波数帯域に用いられる第１及び第２のアンテナ素子のそれぞれの放射特性を大きく変化させることなく、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間の干渉を低減する。【解決手段】アンテナ装置は、接地導体と、互いに離間して配置された第１及び第２の給電点と、第１の給電点に接続された第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、第２の給電点に接続された第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子と、接地導体の表面から離間して配置され接地導体の表面に沿って延びる導電部材からなり、接地導体に電気的に接続された第１端部と、開放された第２端部とを有する無給電素子とを有する。無給電素子の第１端部と接地導体との接続点から第１の給電点までの距離は、前記接続点から第２の給電点までの距離よりも小さく、無給電素子の電気長は、無給電素子が第２の周波数帯域において共振する長さに設定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、異なる周波数帯域に対応した複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置及びそのようなアンテナ装置を備えた電子機器に関する。

交通安全白書によると、近年の交通事故者数の絶対値は減少傾向を維持しているが、内訳をみると歩行中の割合が一番高い点が指摘されている。そのような歩行者に対する安全性を向上させるべく、安全運転支援無線システムであるＩＴＳ（Intelligent Transport System）の歩車間通信システムを用いることが研究、開発されている。

歩車間通信システムに用いられる歩車間通信装置は、歩車間通信装置を所持する移動体（歩行者、車両）の情報（現在位置、進行方向、移動速度等）を取得し、自身の情報をブロードキャストで送信する。これにより、歩車間通信装置は、他の歩車間通信装置から受信した上記情報と、自身における上記内容の情報とに基づき、交通事故の防止を図ることができる。

スマートフォンなどの携帯端末に歩車間通信装置の機能を持たせることが考えられるが、その場合、携帯端末には、携帯基地局との通信のための（即ち、セルラーシステム用の）周波数帯域に対応したアンテナと、ＩＴＳ用の周波数帯域に対応したアンテナの２つのアンテナが設けられる。このように複数のアンテナを携帯端末に設ける場合、これらアンテナ間の結合を弱め（即ち、アンテナ間のアイソレーションを向上し）アンテナ間の干渉を抑制することが好ましい。

特許文献１には、高いアイソレーション効果を実現したアンテナ装置とこのアンテナ装置を備えた電子機器を提供するため、電子機器の接地部に対し略平行に配置され、当該接地部に接地素子を介して接続されるアンテナ用接地部と、アンテナ用接地部の辺に沿って予め定められた距離内で近接配置され、送信又は受信対象とする周波数帯域が略同一に設定された第１及び第２のアンテナユニットとを具備し、第１のアンテナユニットは、アンテナ用接地部の前記辺の近傍に配置された第１の給電点と、中間部が少なくとも１回折曲形成され、一端部が前記第１の給電点に接続されると共に他端部が開放された第１の給電素子と、一端部がアンテナ用接地部に接続されると共に他端部が開放され、第１の給電素子に対し電気的に結合して動作する第１の無給電素子とを備え、第２のアンテナユニットは、アンテナ用接地部の前記辺の近傍位置に、第１の給電点から離間して配置された第２の給電点と、中間部が少なくとも１回折曲形成され、一端部が前記第２の給電点に接続されると共に他端部が開放された第２の給電素子と、一端部がアンテナ用接地部に接続されると共に他端部が開放され、第２の給電素子に対し電気的に結合して動作すると共に、第１の無給電素子に対しても電気的に結合する第２の無給電素子とを備えるアンテナ装置が開示されている。このアンテナ装置では、第１の無給電素子の接地位置と第２の無給電素子の接地位置との間の距離は、前記周波数帯域に対応する波長の略１／２０以下となるように設定されている。また、第１の無給電素子の先端からアンテナ用接地部の辺を経由して第２の無給電素子の先端に至る長さが、前記周波数帯域に対応する波長の略１／２となるように設定されている。

特許文献２には、アンテナ間の相互干渉を低減してアイソレーション特性の向上を図ったアンテナ装置とこのアンテナ装置を備えた電子機器が開示されている。このアンテナ装置では、接地パターンが形成されたアンテナ基板の上記接地パターンの角部近傍に第１の給電端子を設けると共に、上記アンテナ基板における上記接地パターンの中間部位に相当する位置に第２の給電端子を設けられている。これら第１及び第２の給電端子間の距離は、予め設定した共振周波数に対応する波長の略１／４波長以下の距離内に設定される。上記第１の給電端子には、上記共振周波数を含む第１の帯域を通信帯域とする第１のアンテナの一端が接続される。また、上記第２の給電端子には、上記第１のアンテナの共振周波数を少なくとも含む第２の帯域を通信帯域とする第２のアンテナの一端が接続される。これら第１及び第２のアンテナは、上記接地パターンに対し並行する部位を有しこれらの並行部位が同一方向を向くように配置される。さらに、上記第１のアンテナと第２のアンテナとの間には、上記アンテナ基板の接地パターンから突出した状態に第１の突出部が設けられる。この第１の突出部は、上記第１及び第２の給電端子間で互いの給電端子に流れ込む高周波電流の電流量を減少させる機能を有する。

特許文献３には、第１及び第２アンテナ間のアンテナ相関係数を改善できる（即ち、アンテナ間のアイソレーションを高めることができる）アンテナ装置及び携帯端末を提供するため、携帯端末に内蔵される基板の一端に設けられ、電波の受信を行う第１アンテナと、基板の他端に設けられ、電波の送受信を行う第２アンテナと、基板の前記一端側に設けられ、第１アンテナに給電を行う第１給電手段と、基板の他端側に設けられ、第２アンテナに給電を行う第２給電手段と、を備えるアンテナ装置であって、基板には、第１給電手段と第２給電手段とを結ぶ線と平行に延在し、一端が第１給電手段と第２給電手段との略中心で基板のグランドに接続され、他端が第１給電手段近傍で解放された導体部材が設けられていることを特徴とするアンテナ装置が開示されている。基板は、その一面がＧＮＤとして構成されたＧＮＤ基板である。導体部材は、第１及び第２給電手段を結ぶ線方向に流れる基板上の電流に対する逆位相電流を発生させる。導体部材の基板との接続部には、導体部材により生じる共振の周波数を調整するためのインダクタが設けられている。インダクタは、共振の周波数が第２アンテナの送信帯付近となるように、周波数調整される。

特許第５０７６０１９号公報特許第５１６２０１２号公報特開２０１５−０３７２４１号公報

特許文献１に記載のアンテナ装置では、第１及び第２の無給電素子により、周波数帯域が略同一に設定された第１及び第２のアンテナユニットの放射特性（指向性、偏波特性など）が、無給電素子がない場合と比べて大きく変化するという問題がある。

特許文献２に記載のアンテナ装置では、第１のアンテナと第２のアンテナの間においてアンテナ基板の接地パターンから突出した突出部が、これらアンテナが対応している周波数において共振する長さでないため、アイソレーション向上の効果が小さいという問題がある。

特許文献３に記載のアンテナ装置では、第１給電手段と第２給電手段とを結ぶ線と平行に延在し、一端が第１給電手段と第２給電手段との略中心で基板のグランドに接続され、他端が第１給電手段近傍で解放された導体部材（無給電素子）が設けられており、それにより、第１及び第２給電手段を結ぶ線方向に流れる基板上の電流に対する逆位相電流を発生させ、第１及び第２アンテナ間のアンテナ相関係数の劣化に繋がる第１及び第２給電手段を結ぶ線方向に流れる電流を抑制するものである。しかしながら、特許文献３に記載の直線状の導体部材では、基板上の電流を十分抑制することができず、アンテナ相関係数改善（即ち、アイソレーション改善）の効果が小さいという問題がある。

本発明は、第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子とを有し、第１及び第２のアンテナ素子のそれぞれの対応周波数帯域における放射特性を大きく変化させることなく、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間アイソレーションが改善されたアンテナ装置、及び、そのようなアンテナ装置を備えた電子機器を提供することを主な目的とする。

本発明のアンテナ装置は、接地導体と、前記接地導体上または前記接地導体の近傍に互いに離間して配置された第１及び第２の給電点と、前記第１の給電点に電気的に接続された、第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、前記第２の給電点に電気的に接続された、前記第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子と、前記接地導体の表面から離間して配置され前記接地導体の表面に沿って延びる導電部材からなり、前記接地導体に電気的に接続された第１端部と、開放された第２端部とを有する無給電素子とを有し、前記無給電素子の前記第１端部と前記接地導体との間の接続点から前記第１の給電点までの距離は、当該接続点から前記第２の給電点までの距離よりも小さく、前記無給電素子の電気長は、前記無給電素子が前記第２の周波数帯域において共振する長さに設定されている。

また、本発明の電子機器は、前記アンテナ装置と、前記アンテナ装置の前記第１及び第２の給電点に第１及び第２の給電線を介して接続され、前記アンテナ装置を介して外部と通信する無線通信部とを備える。

本発明によれば、第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子とを有し、第１及び第２のアンテナ素子のそれぞれの対応周波数帯域における放射特性を大きく変化させることなく、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間アイソレーションが改善されたアンテナ装置、及び、そのようなアンテナ装置を備えた電子機器が提供される。

第１実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の概略構成を示すブロック図第１のアンテナ素子の周波数帯域及び第２のアンテナ素子の周波数帯域を示す模式図第１実施形態に係るアンテナ装置を示す平面図図３に示したアンテナ装置の斜視図第１実施形態のアンテナ装置におけるアンテナ素子間のアイソレーション特性を比較例と対比して示す図第１実施形態のアンテナ装置における第１のアンテナ素子のアンテナ効率を比較例（無給電素子が設けられていない点以外は第１実施形態のアンテナ装置と同じ構成のアンテナ装置）と対比して示す図第１実施形態のアンテナ装置における第２のアンテナ素子のアンテナ効率を比較例と対比して示す図従来のアンテナ装置において第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子に給電したときの電流分布を示す平面図第１実施形態のアンテナ装置において第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子に給電したときの電流分布を示す平面図第２実施形態に係るアンテナ装置を示す平面図図１０に示したアンテナ装置の斜視図第３実施形態に係るアンテナ装置が用いられる２．４ＧＨｚ帯の複数の周波数チャンネルを示す説明図第３実施形態に係るアンテナ装置の要部の構成を示す模式図第４実施形態に係るアンテナ装置を示す平面図

前記課題を解決するためになされた第１の発明に係るアンテナ装置は、接地導体と、前記接地導体上または前記接地導体の近傍に互いに離間して配置された第１及び第２の給電点と、前記第１の給電点に電気的に接続された、第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、前記第２の給電点に電気的に接続された、前記第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子と、前記接地導体の表面から離間して配置され前記接地導体の表面に沿って延びる導電部材からなり、前記接地導体に電気的に接続された第１端部と、開放された第２端部とを有する無給電素子とを有し、前記無給電素子の前記第１端部と前記接地導体との間の接続点から前記第１の給電点までの距離は、当該接続点から前記第２の給電点までの距離よりも小さく、前記無給電素子の電気長は、前記無給電素子が前記第２の周波数帯域において共振する長さに設定されている。

この構成によると、無給電素子の第１端部と接地導体との間の接続点から第１のアンテナ素子の第１の給電点までの距離が、当該接続点から第２のアンテナ素子の第２の給電点までの距離よりも小さく、無給電素子の電気長が、当該無給電素子が第２の周波数帯域において共振する長さに設定されているので、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子に給電したとき、第１のアンテナ素子と無給電素子とが電磁的に強く結合し、無給電素子と、接地導体の無給電素子に対向する部分とに電流が集中する。それにより、無給電素子が設けられていない場合と比べて、第２のアンテナ素子上に分布する電流が大きく低減される。即ち、第２の周波数帯域における第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子のアイソレーションが改善される。また、無給電素子は接地導体の表面に沿って延在しており、接地導体から突出する部分を有していない。そのため、概ね第２の周波数帯域のみの極めて狭帯域な共振特性を実現しており、無給電素子が設けられていない場合と比べて、第１の周波数帯域における第１のアンテナ素子の放射特性（指向性、偏波特性など）が大きく変化しない。また、第２のアンテナ素子とは疎結合なので、第２の周波数帯域における第２のアンテナ素子の放射特性は大きく変化しない。従って、第１の発明によれば、第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子とを有し、第１及び第２のアンテナ素子のそれぞれの対応周波数帯域における放射特性を大きく変化させることなく、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間アイソレーションが改善されたアンテナ装置が提供される。

また、第２の発明では、前記無給電素子の電気長は、前記第２の周波数帯域の代表周波数に対応する波長の略１／４の長さに設定されている。

この構成によると、無給電素子の長さを短くしつつ、無給電素子が第２の周波数帯域において共振し易くし、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間アイソレーションを改善することができる。

また、第３の発明では、前記第２の周波数帯域の帯域幅は前記第１の周波数帯域の帯域幅より狭い。

この構成によると、第２の周波数帯域で共振する無給電素子の共振帯域幅が狭くなるので、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間のアイソレーションを改善しつつ、無給電素子を設けることによる第１のアンテナ素子及び第２のアンテナ素子のそれぞれの周波数帯域におけるアンテナ効率の低下を効果的に防止することができる。

また、第４の発明では、前記接地導体は、第１の辺と、前記第１の辺から前記第１の辺に対し交差する方向に延びる第２の辺とを有し、前記第１のアンテナ素子は前記接地導体の前記第１の辺の近傍に設けられ、前記無給電素子は前記接地導体の前記第２の辺に対し交差する方向に延在する部分を有する。

この構成によると、無給電素子の共振の帯域幅が狭くなり、無給電素子と第１のアンテナ素子の電磁的結合が一層強まるため、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子との間のアイソレーションが一層改善される。

また、第５の発明では、前記第２のアンテナ素子は前記接地導体の前記第１の辺に対向する第３の辺の近傍に設けられ、前記無給電素子の前記第２端部は前記第１端部よりも前記接地導体の前記第１の辺に近接して位置している。

この構成によると、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子に給電したとき、無給電素子及び接地導体の無給電素子に対向する部分に分布する電流は、第２の辺の近傍に設けられた第２のアンテナ素子から離れた部分に集まるので、第２のアンテナ素子へと流れにくい。従って、第１のアンテナ素子に給電したとき第２のアンテナ素子上に生じる電流が低減される。即ち、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子との間のアイソレーションが向上する。

また、第６の発明では、前記無給電素子は、前記第１端部から前記接地導体の表面から離れる方向に延びる第１部分と、前記第１端部から離れた側の前記第１部分の端部から前記第２の辺に対し略垂直な方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第２部分と、前記第２部分の前記第１部分から離れた側の端部から前記第１の辺に向かう方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第３部分とを有する。

この構成によると、接地導体の第２の辺に対し略垂直な方向に接地導体の表面に沿って延びる第２部分によって無給電素子の共振帯域幅が狭まり、無給電素子と第１のアンテナ素子との電磁的結合が一層強まる。また、無給電素子の第２端部が第１端部よりも接地導体の第１の辺に近接して位置する構成を容易に実現できる。

また、第７の発明では、前記第２のアンテナ素子は前記接地導体の前記第１の辺の近傍に設けられ、前記無給電素子の前記第２端部は前記第１端部よりも前記接地導体の前記第１の辺から離れて位置している。

この構成によると、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子に給電したとき、無給電素子及び接地導体の無給電素子に対向する部分に分布する電流は、第１の辺の近傍に設けられた第２のアンテナ素子から離れた部分に集まることとなり、第２のアンテナ素子へと流れにくい。従って、第１のアンテナ素子に給電したとき第２のアンテナ素子上に生じる電流が低減される。即ち、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子との間のアイソレーションが向上する。

また、第８の発明では、前記無給電素子は、前記第１端部から前記接地導体の表面から離れる方向に延びる第１部分と、前記第１端部から離れた側の前記第１部分の端部から前記第２の辺に対し略直交する方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第２部分と、前記第２部分の前記第１部分から離れた側の端部から前記第１の辺から離れる方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第３部分とを有する。

この構成によると、接地導体の第２の辺に対し略垂直な方向に接地導体の表面に沿って延びる第２部分によって無給電素子の共振帯域幅が狭まり、無給電素子と第１のアンテナ素子との電磁的結合が一層強まる。また、無給電素子の第２端部が第１端部よりも接地導体の第１の辺から離れて位置している構成を容易に実現できる。

また、第９の発明では、前記第１のアンテナ素子は第３の周波数帯域にも用いられ、前記第２の周波数帯域は前記第１の周波数帯域と前記第３の周波数帯域の間に位置する。

この構成によると、第１のアンテナ素子の動作周波数帯域に第２の周波数帯域が含まれるため、第２の周波数帯域においてアンテナ素子間の干渉が生じ易いが、そのような場合でも、第２の周波数帯域においてアンテナ素子間の干渉を効果的に抑制することができる。

また、第１０の発明では、前記第１のアンテナ素子から放射される電波の送信電力は、前記第２のアンテナ素子から放射される電波の送信電力より大きい。

この構成によると、第１のアンテナ素子から放射される送信電力の大きい電波により、第２のアンテナ素子を用いて実行される無線通信に悪影響が生じ易いが、第１のアンテナ素子と無給電素子とが電磁的に強く結合することにより、第１のアンテナ素子と第２のアンテナ素子とのアイソレーションを向上し、そのような影響を低減することができる。

また、第１１の発明では、前記無給電素子の前記第１端部はリアクタンス素子を介して前記接地導体に接続されている。

この構成によると、無給電素子の物理長を変えることなく無給電素子の電気長を適切な長さに設定し、無給電素子の共振周波数を所望の周波数に高い精度で一致させることができる。

また、第１２の発明では、前記リアクタンス素子は可変リアクタンス素子である。

この構成によると、複数の周波数帯域（周波数チャンネル）が動的に切り換えられて第２の周波数帯域として用いられる場合に、使用されている周波数チャンネルに合わせて可変リアクタンス素子のリアクタンス値を制御することにより、無給電素子の共振周波数を使用されている周波数チャンネルに合わせ、アンテナ素子間のアイソレーションを一層効果的に向上させることができる。

また、第１３の発明では、前記アンテナ装置は、前記接地導体の表面から離間して配置され前記接地導体の表面に沿って延びる導電部材からなり、前記接地導体に電気的に接続された第１端部と、開放された第２端部とを有する第２の無給電素子を更に有し、前記第２の無給電素子の前記第１端部と前記接地導体との間の接続点である第２接続点から前記第２の給電点までの距離は、当該第２接続点から前記第１の給電点までの距離よりも小さく、前記第２の無給電素子の電気長は、前記第２の無給電素子が前記第１の周波数帯域において共振する長さに設定されている。

この構成によると、第２の無給電素子は、第１の周波数帯域内の周波数で第２のアンテナ素子に給電したとき、第２のアンテナ素子に電磁的に強く結合することで、接地導体を介して第１のアンテナ素子に生じる電流を低減し、第１の周波数帯域におけるアンテナ素子間のアイソレーションを向上させるよう機能する。

また、第１４の発明に係る電子機器は、前記アンテナ装置と、前記アンテナ装置の前記第１及び第２の給電点に第１及び第２の給電線を介して電気的に接続され、前記アンテナ装置を介して外部と通信する無線通信部とを備える。

この構成によると、第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子とを有し、第１及び第２のアンテナ素子のそれぞれの対応周波数帯域における放射特性を大きく変化させることなく、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間アイソレーションが改善されたアンテナ装置を備えた電子機器を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の概略構成を示すブロック図である。図１に示す電子機器１は、例えばスマートフォンやタブレット端末である。図１に示すように、電子機器１は、ユーザの指示を入力するための入力部２と、画像や音声などの情報を出力するための出力部３と、プログラムやデータを格納するメモリ４と、メモリ４に格納されたプログラムに基づき動作し、入力部２から入力された操作信号を処理したり出力部３を制御したりするコントローラ（プロセッサ）５と、コントローラ５による制御の下、アンテナ装置６を介して外部と無線通信を行う無線通信部７とを有する。入力部２は例えばタッチパネルやマイクロフォンを含む。出力部３は例えば液晶ディスプレイやスピーカを含む。

アンテナ装置６は、第１の給電線８を介して無線通信部７に電気的に接続された第１のアンテナ素子１０と、第２の給電線９を介して無線通信部７に電気的に接続された第２のアンテナ素子１１とを有する。第１の給電線８と第１のアンテナ素子１０との接続点は第１の給電点１２となっており、第２の給電線９と第２のアンテナ素子１１との接続点は第２の給電点１３となっている。第１のアンテナ素子１０は、携帯基地局（図示せず）との通信のための（即ち、セルラーシステム用の）周波数帯域に適合しており、第２のアンテナ素子１１はＩＴＳ用の周波数帯域に適合している。

図２に示すように、本実施形態では、第１のアンテナ素子１０が用いられるセルラーシステム用の周波数帯域はＬＴＥ（Long Term Evolution）規格のＢａｎｄ２８Ｂからなり、送信帯域として７１８〜７４８ＭＨｚの第１の周波数帯域と、受信帯域として７７３〜８０３ＭＨｚの第３の周波数帯域とを含んでいる。即ち、セルラーシステム用の周波数帯域は互いに離間した２つの周波数帯域を含んでいる。第２のアンテナ素子１１が用いられるＩＴＳ用の周波数帯域は、７５５〜７６５ＭＨｚの第２の周波数帯域からなる。即ち、本実施形態において、第２の周波数帯域は第１の周波数帯域と第３の周波数帯域の間に位置し、これら第１及び第３の周波数帯域の各々に隣接している。また、第２の周波数帯域の帯域幅（１０ＭＨｚ）は第１の周波数帯域及び第３の周波数帯域の各々の帯域幅（３０ＭＨｚ）より狭い。

このように、隣接する異なる周波数帯域に対応した第１及び第２のアンテナ素子１０、１１を同一の電子機器１に設ける場合、何ら対策がないと、アンテナ素子１０、１１間の干渉が発生する。特に、互いに離間した第１及び第３の周波数帯域に対応した第１のアンテナ素子１０と、第１及び第３の周波数帯域の間に位置する第２の周波数帯域に対応した第２のアンテナ素子１１とを同一の電子機器１に設ける場合、第１のアンテナ素子の動作周波数帯域に第２の周波数帯域が含まれるため、第２の周波数帯域において第１のアンテナ素子の放射効率が必然的に高くなり、アンテナ素子１０、１１間の干渉が生じ易い。また、通常、セルラーシステム用の第１のアンテナ素子１０から放射される電波の送信電力は、ＩＴＳ用の第２のアンテナ素子１１から放射される電波の送信電力より大きい。このような場合、第１のアンテナ素子１０から放射される電波により、第２のアンテナ素子１１を用いて実行される無線通信に悪影響が生じ易い。そこで、以下に説明するように、第１実施形態のアンテナ装置６は、第２の周波数帯域における第１のアンテナ素子１０と第２のアンテナ素子１１との間のアイソレーションを高めるための構成、特に、第１のアンテナ素子１０に給電したときに第２のアンテナ素子に及ぼされる影響を低減するための構成を有している。

以下、アンテナ装置６の構成について詳細に説明する。図３は、第１実施形態に係るアンテナ装置６を示す平面図であり、図４は、図３に示したアンテナ装置６の斜視図である。

図３及び図４に示すように、アンテナ装置６は、主として絶縁体からなる基板２０の第１の面に設けられた平坦な表面を有する矩形の接地導体（地板とも呼ばれる）２１を有している。第１のアンテナ素子１０は接地導体２１の下辺２２（「第１の辺」の一例）の近傍に配置され、第２のアンテナ素子１１は接地導体２１の下辺２２に対向する上辺２３（「第３の辺」の一例）の近傍に配置されている。第１のアンテナ素子１０及び第２のアンテナ素子１１は、それぞれの周波数帯域に対応した長さを有する逆Ｌアンテナからなり、接地導体２１の対応する辺２２、２３に沿って延在する部分を有している。接地導体２１は、例えば銅箔や基板２０上に印刷された接地パターンからなる。尚、接地導体２１は必ずしも基板２０上に設ける必要はなく、例えば、電子機器１の筐体に設けてもよい。

図示省略するが、基板２０の第１の面と反対側の第２の面には配線が印刷されている。即ち、本実施形態において基板２０はプリント配線板として構成されている。図１に示したメモリ４、コントローラ５、無線通信部７等を構成する回路モジュールや回路素子は、基板２０の第２の面に実装されている。無線通信部７は、基板２０の第２の面側において、第１及び第２の給電線８、９によって第１及び第２のアンテナ素子１０、１１に接続されている。

図３に示すように、本実施形態では、第１の給電点１２は、接地導体２１の下辺２２の左端近傍において接地導体２１上に位置している（即ち、平面視において接地導体２１と重なっている）。また、第２の給電点１３は、接地導体２１の上辺２３の左端近傍において接地導体２１上に位置している（即ち、平面視において接地導体２１と重なっている）。これにより、第１の給電点１２と第２の給電点１３は互いに離間して接地導体２１上に位置している。尚、第１の給電点１２及び第２の給電点１３は必ずしも接地導体２１上に位置している必要はなく、平面視において接地導体２１と重ならないように接地導体２１の近傍に配置されてもよい。また、図４ではアンテナ素子１０、１１の形状を明示するべく給電点１２、１３を示すシンボルを省略した。

アンテナ装置６は、接地導体２１の表面から離間して配置され接地導体２１の表面に沿って（好適には、接地導体２１の表面に平行に）延びる導電部材３０を有している。この導電部材３０の一端（第１端部）３１は接地導体２１に電気的に接続され、他端（第２端部）３２は接地導体２１に接続されない開放端となっている。即ち、この導電部材３０は無給電素子を構成する。尚、導電部材３０の第１端部３１は接地導体２１に例えば導電性接着剤等で機械的に接続されていてもよく、あるいは、接地導体２１に単に接していてもよい。

無給電素子（導電部材）３０の第１端部３１と接地導体２１との接続点４０は、接地導体２１の下辺２２と交差する方向に延在し下辺２２と上辺２３とを結ぶ左辺２４（「第２の辺」の一例）上において、第２の給電点１３よりも第１の給電点１２に近い位置に配置されている。別の言い方をすると、接続点４０から第１の給電点１２までの距離Ｄ１は、接続点４０から第２の給電点１３までの距離Ｄ２より小さい。

無給電素子３０は長寸の板状部材からなり、第１の屈曲部３３及び第２の屈曲部３４において屈曲されている。無給電素子３０は、第１端部３１（即ち接続点４０）から第１の屈曲部３３まで接地導体２１の表面から離れる方向に延在する第１部分３５と、第１の屈曲部３３（即ち、接続点４０から離れた側の第１部分３５の端部）から第２の屈曲部３４まで接地導体２１の左辺２４に対し垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分３６と、第２の屈曲部３４（即ち、第２部分３６の第１部分３５から離れた側の端部）から第２端部３２まで接地導体２１の下辺２２に向かう方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第３部分３７とを有する。

第２部分３６は接地導体２１の左辺２４から離れる向きに接地導体２１の内部に向かって延びていると言うこともできる。これにより、無給電素子３０の開放された第２端部３２は、第１端部３１（即ち、接続点４０）よりも接地導体の下辺２２に近接して位置している。また、無給電素子３０の第２部分３６は、接地導体２１の下辺２２に沿って延在する第１のアンテナ素子１０の部分と略平行に延びている。

無給電素子３０の第１端部３１から第２端部３２までの長さは、第２の周波数帯域の代表周波数（例えば、中心周波数（図２に示した例では７６０ＭＨｚ））に対応する波長の略１／４（代表周波数が７６０ＭＨｚの場合、約９８．６ｍｍ）となるように設定されている。従って、無給電素子３０の電気長は第２の周波数帯域の代表周波数に対応する波長の略１／４となっている。これにより、無給電素子３０は、第２の周波数帯域において共振する。尚、第２の周波数帯域内の周波数であれば中心周波数以外の別の周波数でもよい。

また、無給電素子３０の長さを極力小さくしつつ、無給電素子３０が第２の周波数帯域において共振し易くするために、無給電素子３０の長さを第２の周波数帯域の代表周波数に対応する波長の略１／４とすることが好ましいが、スペースが確保できる場合、無給電素子３０の長さを第２の周波数帯域の代表周波数に対応する波長の略１／２など別の長さとしてもよい。

また、無給電素子３０の物理長が同じでも、無給電素子３０の周囲に配置される部材（例えば、電子機器１の樹脂製の筐体（シャーシ）など）の影響等により無給電素子３０の電気長は変り得るので、後述するように、第１端部３１と接地導体２１の間にリアクタンス素子を装荷することにより、無給電素子３０の電気長が第２の周波数帯域の代表周波数の対応する波長の１／４になるべく近づくように個別の環境に応じて調整してもよい。

また、本実施形態では、無給電素子３０の第２部分３６及び第３部分３７の接地導体２１の表面からの離間距離（即ち、無給電素子３０の第１部分３５の長さＨ）は約５ｍｍ、第２部分３６の幅Ｗ１は約２ｍｍ、第３部分３７の幅Ｗ２は約５ｍｍとして例示するが、これらの寸法（パラメータ）は、無給電素子３０の望ましい共振の鋭さ（帯域幅）が得られるように適切に設定される。尚、狭い共振帯域幅を得るには、第１端部３１（接続点４０）に近いほど幅が狭く、第２端部３２に近いほど幅が広いとよい。即ち、狭い共振帯域幅を得るには、第２部分３６の幅Ｗ１よりも第３部分３７の幅Ｗ２を大きくすることが好ましく、例えば、第２部分３６の幅Ｗ１を２ｍｍの代わりに０．５ｍｍ程度としてもよい。また、無給電素子３０の第２部分３６及び第３部分３７の接地導体２１の表面からの離間距離（即ち、無給電素子３０の第１部分３５の長さＨ）を小さくするほど、無給電素子３０の共振帯域幅が狭くなる傾向がある。

上記のように構成された無給電素子３０は、例えば、スマートフォン等の電子機器の樹脂製の筐体（シャーシ）の内側に貼り付けられ保持される。

図５は、第１実施形態のアンテナ装置６におけるアンテナ素子間のアイソレーション特性を、比較例（無給電素子３０が設けられていない点以外は第１実施形態のアンテナ装置６と同じ構成のアンテナ装置）と対比して示す図である。図５において、Ｓ２１は第１のアンテナ素子１０に対する第２のアンテナ素子１１の結合係数であり、結合係数Ｓ２１の値が小さいほどアイソレーションは良好である。図５はこの結合係数Ｓ２１の周波数特性を比較例（点線）及び第１実施形態（実線）のそれぞれに対し示している。図５に示されているように、第１実施形態のアンテナ装置６では、比較例と比べて、第２の周波数帯域における結合係数Ｓ２１が６〜２３ｄＢ低下している。即ち、アンテナ素子１０、１１間のアイソレーションが大幅に向上している。

図６は、第１実施形態のアンテナ装置６における第１のアンテナ素子１０のアンテナ効率を比較例と対比して示す図である。図６において、比較例のアンテナ効率は点線で、第１実施形態のアンテナ効率は実線で示されている。図６に示されているように、第１実施形態のアンテナ装置６では、第１のアンテナ素子１０のアンテナ効率は第２の周波数帯域では比較例と比べて低下しているものの、第１のアンテナ素子１０の動作周波数帯域である第１及び第３の周波数帯域では、比較例と同等若しくは改善されている。

図７は、第１実施形態のアンテナ装置６における第２のアンテナ素子１１のアンテナ効率を比較例と対比して示す図である。図７において、比較例のアンテナ効率は点線で、第１実施形態のアンテナ効率は実線で示されている。図７に示されているように、第１実施形態のアンテナ装置６では、第２のアンテナ素子１１のアンテナ効率は第３の周波数帯域では比較例と比べてやや低下しているものの、第２のアンテナ素子１１の動作周波数帯域である第２の周波数帯域では、比較例より１〜１．５ｄＢ改善されている。

このように第１実施形態のアンテナ装置６では、第１のアンテナ素子１０及び第２のアンテナ素子１１のそれぞれの動作周波数帯域におけるアンテナ効率を向上させつつ、アンテナ間の干渉が生じ易い第２の周波数帯域における第１のアンテナ素子１０及び第２のアンテナ素子１１の間のアイソレーションを大幅に向上させることができる。

図８は、従来のアンテナ装置において第２の周波数帯域内の周波数（本例では７６０ＭＨｚ）で第１のアンテナ素子１０に給電したときの電流分布を示す平面図であり、図９は、第１実施形態のアンテナ装置６において第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子１０に給電したときの電流分布を示す平面図である。

図８に示されているように、無給電素子３０が設けられていない従来のアンテナ装置では、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子１０に給電したとき、第１のアンテナ素子１０のアンテナ電流が、接地導体２１を介して、特に接地導体２１の左辺２４に沿って第２のアンテナ素子１１に流れ、第２のアンテナ素子１１に電流が分布している。

それに対し第１実施形態のアンテナ装置６では、図９に示されているように、第２の周波数帯域内の周波数（本例では７６０ＭＨｚ）で第１のアンテナ素子１０に給電したとき、無給電素子３０とそれに対向する接地導体２１の無給電素子３０の部分とに電流が集中する。このとき、無給電素子３０に流れる電流と無給電素子３０に対向する接地導体２１の部分に流れる電流とでは向きが互いに逆となる。このように無給電素子３０とそれに対向する接地導体２１の部分とに電流が集中する結果、第２のアンテナ素子１１上に分布する電流が、図８に示した比較例と比べて大きく低減される。即ち、第１実施形態のアンテナ装置６では、図５に示したように、比較例に比べ、第２の周波数帯域において第１及び第２のアンテナ素子１０、１１間の電磁的結合が低減し、アイソレーションが向上する。

このように本実施形態のアンテナ装置６において第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子１０に給電したとき、無給電素子３０と無給電素子３０に対向する接地導体２１の部分とに電流が集中するのは、（１）無給電素子３０の電気長が、第２の周波数帯域の代表周波数の略１／４となっていることにより第２の周波数帯域で無給電素子３０が共振すること、及び（２）無給電素子３０と接地導体２１との間の接続点４０が第２のアンテナ素子１１用の第２の給電点１３よりも、第１のアンテナ素子１０用の第１の給電点１２に近接して配置されていることにより、第２の周波数帯域において第１のアンテナ素子１０と無給電素子３０が電磁的に強く結合するためである。尚、接続点４０を第１の給電点１２に近づけると、無給電素子３０の共振の帯域幅が広くなる傾向があるため、接続点４０は第１の給電点１２から所定の距離離間していることが好ましい。

また、無給電素子３０は接地導体２１の表面に沿って延在しており、平面視で接地導体２１から突出する部分を有していない。その結果、無給電素子３０の共振は接地導体との鏡像効果による共振となる。そのため、第１実施形態のアンテナ装置６では、概ね第２の周波数帯域のみの極めて狭帯域な無給電素子３０の共振特性が実現されており、無給電素子３０が設けられていない場合と比べて、第１の周波数帯域における第１のアンテナ素子の放射特性（指向性、偏波特性など）が大きく変化しない。また、無給電素子３０と第２のアンテナ素子１１とは疎結合なので、第２のアンテナ素子１１の放射特性は大きく変化しない。尚、一例として、無給電素子３０の共振特性は、無給電素子３０の各部の寸法（無給電素子３０の第２部分３６及び第３部分３７の接地導体２１の表面からの離間距離（即ち、無給電素子３０の第１部分３５の長さＨ）等）を適切に設定することで、図５において実線で示した無給電素子３０を設けた場合の結合係数Ｓ２１の値が、図５において破線で示した無給電素子３０を設けない場合の結合係数Ｓ２１の値と比べて６ｄＢ改善される（即ち、６ｄＢ低くなる）周波数間の幅が第２の周波数帯域と概ね一致するように調整してよい。

更に、第１実施形態のアンテナ装置６では、無給電素子３０が、接地導体２１の左辺２４に対し垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分３６を有している。即ち、無給電素子３０の第２部分３６は、図８に示すように無給電素子３０が設けられていない場合に、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子１０に給電したとき、ほとんど電流が分布しない接地導体２１の内部部分へと延びている。それにより、第２の周波数帯域における無給電素子３０の共振の帯域幅が狭くなり、無給電素子３０と第１のアンテナ素子１０との電磁的結合が一層強まる。尚、無給電素子３０の共振帯域幅を狭め無給電素子３０と第１のアンテナ素子１０の電磁的結合を強める効果を得るためには、無給電素子３０の第２部分３６が接地導体２１の左辺２４に対し必ずしも垂直な方向に延びている必要はなく、略垂直な方向に延びていてもよい。また、無給電素子３０の第２部分３６は接地導体２１の左辺２４に対し斜めに延びていてもよい。即ち、無給電素子３０の第２部分３６は接地導体２１の左辺２４に対し交差する方向に延びていればよい。

また、第１実施形態のアンテナ装置６では、第２のアンテナ素子１１は接地導体２１の上辺２３の近傍に設けられ、無給電素子３０の開放された第２端部３２は第１端部３１と接地導体２１との接続点４０（即ち第１端部３１）よりも接地導体２１の下辺２２に近接して位置している。そのため、図９に示されているように、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子１０に給電したとき、無給電素子３０及び接地導体２１の無給電素子３０に対向する部分に分布する電流は、上辺２３の近傍に設けられた第２のアンテナ素子１１から離れた部分に集まるので、第２のアンテナ素子１１へと流れにくい。従って、第１のアンテナ素子１０に給電したとき第２のアンテナ素子１１上に生じる電流が低減される。即ち、第１のアンテナ素子１０と第２のアンテナ素子１１との間のアイソレーションが向上する。

また上述したように、第１実施形態のアンテナ装置６の無給電素子３０は、第１端部３１から接地導体２１の表面から離れる方向に延びる第１部分３５と、第１端部３１から離れた側の第１部分３５の端部から接地導体２１の左辺２４に対し略垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分３６と、第２部分３６の第１部分３５から離れた側の端部から第１の辺２２に向かう方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第３部分３７とを有する。これにより、上述したように、接地導体２１の左辺２４に対し略垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分３６によって無給電素子３０の共振帯域幅が狭まり、無給電素子３０と第１のアンテナ素子１０との電磁的結合が一層強まる。また、無給電素子３０の第２端部３２が第１端部３１よりも接地導体２１の第１の辺２２に近接して位置する構成を容易に実現できる。

また上述したように、第１実施形態のアンテナ装置６では、無給電素子３０の第１端部３１と接地導体２１との接続点４０は、接地導体２１の下辺２２と上辺２３とを結ぶ左辺２４上に配置されている。図８に示したように、無給電素子３０が設けられていない場合、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子１０に給電したとき、第１のアンテナ素子１０のアンテナ電流が、接地導体２１の左辺２４に沿って第２のアンテナ素子１１に流れ、第２のアンテナ素子１１上にも電流が分布する。無給電素子３０の第１端部３１と接地導体２１との接続点４０が左辺２４上に配置されていることにより、接地導体２１の左辺２４に沿って第２のアンテナ素子１１へと流れる電流を遮断し、第２のアンテナ素子１１上に分布する電流を低減してアイソレーションを向上することができる。

また上述したように、第１実施形態のアンテナ装置６では、無給電素子３０の第１部分３５の長さＨ、第２部分３６の幅Ｗ１、第３部分３７の幅Ｗ２等を適切に調整することで、無給電素子３０の共振帯域幅が第２の周波数帯域に略一致している。それにより、無給電素子３０を設けたことによる第１のアンテナ素子１０及び第２のアンテナ素子１１のそれぞれの動作周波数帯域におけるアンテナ効率の低下が防止される。むしろ、アンテナ素子１０、１１間の電磁的結合の低下により、図６及び７に示したように、第１のアンテナ素子１０及び第２のアンテナ素子１１のそれぞれの動作周波数帯域におけるアンテナ効率は、無給電素子３０を設けない場合と比べて改善される。尚、無給電素子３０の共振帯域幅が第２の周波数帯域より大幅に狭い（即ち、共振が鋭い）と、第２の周波数帯域においてアイソレーションが向上されない部分が発生する。逆に、無給電素子３０の共振帯域幅が第２の周波数帯域より大幅に広いと、第１のアンテナ素子１０及び第２のアンテナ素子１１のそれぞれの周波数帯域においてアンテナ効率が低下する部分が生じ得る。従って、上記のように、無給電素子３０の共振帯域幅が第２の周波数帯域に略一致していることが好ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。図１０は、第２実施形態に係るアンテナ装置６ａを示す平面図であり、図１１は、図１０に示したアンテナ装置６ａの斜視図である。図１２は、第２実施形態に係るアンテナ装置６ａが用いられる２．４ＧＨｚ帯の複数の周波数チャンネルを示す説明図である。尚、第２実施形態の説明において特に言及しない点は前記の第１実施形態と同様である。

図１０及び図１１に示すように、第２実施形態のアンテナ装置６ａは、共に接地導体２１の上辺２３の近傍に配置された第１及び第２のアンテナ素子１１０、１１１を有している（第２実施形態では、上辺２３が「第１の辺」に対応する）。第１及び第２のアンテナ素子１１０、１１１の各々は、上辺２３に沿って延在する部分を有している。第１のアンテナ素子１１０用の第１の給電点１１２は接地導体２１の上辺の右端近傍に配置され、第２のアンテナ素子１１１用の第２の給電点１１３は接地導体２１の上辺２３の左端近傍に配置されている。これにより、第１の給電点１１２と第２の給電点１１３は接地導体２１の上辺２３に沿った方向に互いに離間して配置されている。

図１２に示すように、第２実施形態では、２．４ＧＨｚ産業科学医療用バンド（ＩＳＭ帯）が、各々５ＭＨｚの帯域幅を有する複数の周波数帯域（周波数チャンネルと云う）に分割されている。図１２において、上段の周波数は各周波数チャンネルの中心周波数を示す。本実施形態において第１のアンテナ素子１１０及び第２のアンテナ素子１１１は、互いに異なる周波数チャンネルに用いられる。この場合、第１のアンテナ素子１１０が用いられる周波数チャンネルが本発明における第１の周波数帯域に相当し、第２のアンテナ素子１１１が用いられる周波数チャンネルが本発明における第２の周波数帯域に相当し得る。第２実施形態では、第１のアンテナ素子１１０及び第２のアンテナ素子１１１はいずれも２．４ＧＨｚＩＳＭ帯に対応しているため（即ち、第１のアンテナ素子１１０及び第２のアンテナ素子１１１に割り当てられる周波数チャンネルの違いによるこれらアンテナ素子の物理長に対する影響が小さいため）、左右対称ではあるが、第１のアンテナ素子１１０と第２のアンテナ素子１１１は同じ形状（長さ）を有している。

第１実施形態と同様に、第２実施形態のアンテナ装置６ａは、接地導体２１の表面から離間して配置され接地導体２１の表面に沿って延びる導電部材１３０を有している。この導電部材１３０の一端（第１端部）１３１は接地導体２１に電気的に接続され、他端（第２端部）１３２は接地導体２１に接続されない開放端となっている。即ち、この導電部材１３０は無給電素子を構成する。

無給電素子（導電部材）１３０の第１端部１３１と接地導体２１との接続点１４０は、接地導体２１の上辺２３の下方において、第２の給電点１１３よりも第１の給電点１１２に近い位置に配置されている。即ち、第２実施形態でも、接続点１４０から第１の給電点１１２までの距離Ｄ１は、接続点１４０から第２の給電点１１３までの距離Ｄ２より小さい。

第２実施形態の無給電素子１３０も長寸の板状部材からなり、第１の屈曲部１３３及び第２の屈曲部１３４において屈曲されている。無給電素子１３０は、第１端部１３１（即ち接続点１４０）から第１の屈曲部１３３まで接地導体２１の表面から離れる方向に延在する第１部分１３５と、第１の屈曲部１３３（即ち、接続点１４０から離れた側の第１部分１３５の端部）から第２の屈曲部１３４まで接地導体２１の左辺２４に対し垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分１３６と、第２の屈曲部１３４（即ち、第２部分１３６の第１部分１３５に接続されていない側の端部）から第２端部１３２まで接地導体２１の上辺２３から離れる方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第３部分１３７とを有する。これにより、無給電素子１３０の開放された第２端部１３２は、第１端部１３１（即ち、接続点１４０）よりも上辺２３から離れて位置している。また、無給電素子１３０の第２部分１３６は、接地導体２１の上辺２３に沿って延在する第１のアンテナ素子１１０の延在部分と略平行に延びている。

第２実施形態において、無給電素子１３０の第１端部１３１から第２端部１３２までの長さは、第２のアンテナ素子１１１が用いられる周波数チャンネル（第２の周波数帯域）の代表周波数（例えば中心周波数）に対応する波長の略１／４となるように設定されている。従って、無給電素子１３０の電気長は第２の周波数帯域の代表周波数に対応する波長の略１／４となっている。これにより、無給電素子１３０は、第２の周波数帯域において共振する。また、やはり第１実施形態と同様に、第２実施形態の無給電素子１３０の各部の寸法は、無給電素子１３０の共振の帯域幅が第２の周波数帯域の帯域幅（この例では５ＭＨｚ）と略一致するように設定されている。

上記のような構成を有する第２実施形態のアンテナ装置６ａも、第１実施形態のアンテナ装置６と同様に、（１）無給電素子１３０の電気長が、第２のアンテナ素子１１１が用いられる第２の周波数帯域（周波数チャンネル）の代表周波数の略１／４となっていることにより第２の周波数帯域で無給電素子１３０が共振する、及び（２）無給電素子１３０と接地導体２１との間の接続点１４０が第２のアンテナ素子１１１用の第２の給電点１１３よりも、第１のアンテナ素子１１０用の第１の給電点１１２に近接して配置されている、との特徴を有しているので、第１実施形態について上述したのと同様に、第２の周波数帯域におけるアンテナ素子間アイソレーションが向上する。

また、無給電素子１３０は接地導体２１の表面に沿って延在しており、平面視で接地導体２１から突出する部分を有していない。そのため、無給電素子１３０が設けられていない場合と比べて、第１及び第２のアンテナ素子１１０、１１１の放射特性（指向性、偏波特性など）が大きく変化しない。

更に、第２実施形態のアンテナ装置６ａでも、無給電素子１３０は、接地導体２１の左辺２４に対し垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分１３６を有している。これにより、第２の周波数帯域における無給電素子１３０の共振の帯域幅が狭くなり、無給電素子１３０と第１のアンテナ素子１１０との電磁的結合が一層強まり、その結果、第１のアンテナ素子１１０と第２のアンテナ素子１１１とのアイソレーションが向上する。尚、無給電素子１３０の第２部分１３６は接地導体２１の左辺２４に対し必ずしも垂直な方向に延びている必要はなく、略垂直な方向に延びていてもよい。また、無給電素子１３０の第２部分１３６は接地導体２１の左辺２４に対し斜めに延びていてもよい。即ち、無給電素子１３０の第２部分１３６は接地導体２１の左辺２４に対し交差する方向に延びていればよい。

また、第２実施形態のアンテナ装置６ａでは、無給電素子１３０の開放された第２端部１３２が、第１端部１３１（即ち、接続点１４０）よりも上辺２３から離れて位置している。そのため、第１実施形態と同様に、第２の周波数帯域内の周波数で第１のアンテナ素子１１０に給電したとき、無給電素子１３０及び接地導体２１の無給電素子１３０に対向する部分に分布する電流は、上辺２３の近傍に設けられた第２のアンテナ素子１１から離れた部分に集まることとなり、第２のアンテナ素子１１へと流れにくい。従って、第１のアンテナ素子１１０に給電したとき第２のアンテナ素子１１１上に生じる電流が低減される。即ち、第１のアンテナ素子１１０と第２のアンテナ素子１１１との間のアイソレーションが向上する。

また、第２実施形態のアンテナ装置６ａでは、無給電素子１３０は、第１端部１３１から接地導体２１の表面から離れる方向に延びる第１部分１３５と、第１端部１３１から離れた側の第１部分１３５の端部から接地導体２１の左辺２４に対し略垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分１３６と、第２部分１３６の第１部分１３５から離れた側の端部から上辺２３から離れる方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第３部分１３７とを有する。これによると、接地導体２１の左辺２４に対し略垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分１３６によって無給電素子１３０の共振帯域幅が狭まり、無給電素子１３０と第１のアンテナ素子１１０の電磁的結合が一層強まる。また、無給電素子１３０の第２端部１３２が第１端部１３１よりも接地導体２１の上辺２３から離れて位置している構成を容易に実現できる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について説明する。図１３は、第３実施形態に係るアンテナ装置６ｂの要部の構成を示す模式図である。尚、第３実施形態の説明において特に言及しない点は前記第１実施形態または第２実施形態と同様である。

第２実施形態では２．４ＧＨｚＩＳＭ帯を複数の周波数チャンネルに分割して用いる例を示した。この場合、電子機器１（図１参照）のコントローラ５が無線通信部７を制御して、これら複数の周波数チャンネルを動的に第１のアンテナ素子１１０及び第２のアンテナ素子１１１に割り当てることもできる。その際、キャリアセンス機能などにより、コントローラ５は、第１のアンテナ素子１１０と第２のアンテナ素子１１１に同一の周波数チャンネルが割り当てられないように無線通信部７を制御する。このように、複数の周波数チャンネルを動的に用いる場合、例えば第２実施形態において、第２のアンテナ素子１１１に割り当てられた周波数チャンネルに応じて、無給電素子１３０の望ましい共振周波数、即ち望ましい電気長が変化することとなる。

図１３に示すように、第３実施形態のアンテナ装置６ｂは、無給電素子２３０と接地導体２１との間に可変リアクタンス部２５０を有している。図１３では、第１及び第２のアンテナ素子は図示を省略した。この可変リアクタンス部２５０は、直列接続された第１の固定容量素子Ｃｓ及び可変容量素子Ｃｖと、これら第１の固定容量素子Ｃｓ及び可変容量素子Ｃｖに並列に接続された第２の固定容量素子Ｃｐとを有する。第１の固定容量素子Ｃｓの容量は４ｐＦであり、第２の固定容量素子Ｃｐの容量は７．８ｐＦである。可変容量素子Ｃｖは、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）可変容量素子であってよい。可変容量素子Ｃｖの容量は、コントローラ５（図１参照）からの信号によって制御することができる。

このような構成において、図１３に示したように、可変容量素子Ｃｖの可変容量値を周波数チャンネルに合わせて変化させることで無給電素子２３０の電気長を変え、無給電素子２３０の共振周波数を使用されている周波数チャンネル（好ましくは、周波数チャンネルの中心周波数）に合わせることができる。それにより、アンテナ素子間のアイソレーションを一層効果的に向上させることができる。

尚、図１３に示した例では、可変リアクタンス部２５０は、第１及び第２の固定容量素子Ｃｓ、Ｃｐを含んでいるが、可変容量素子Ｃｖのみで所望の容量値を精度よく設定できる場合、これら第１及び第２の固定容量素子Ｃｓ、Ｃｖを含まなくてもよい。また、無給電素子２３０の電気長を調節するための可変リアクタンス素子として可変容量素子Ｃｖを用いたが、可変容量素子Ｃｖの代わりに可変インダクタを用いることもできる。また、アンテナ素子への周波数チャンネルの動的な割り当てを行わない場合（即ち、アンテナ素子が用いられる周波数チャンネルが固定の場合）、無給電素子２３０の電気長を調節するべく無給電素子２３０と接地導体２１との間に接続されるリアクタンス素子のリアクタンス値を固定値としてもよい。無給電素子２３０が用いられる個々の環境に応じて適切なリアクタンス値を有するリアクタンス素子を用いることにより、無給電素子２３０の物理長を変えることなく（即ち、異なる物理長の無給電素子２３０を用いることなしに）無給電素子２３０の電気長を適切な長さに設定し、無給電素子２３０の共振周波数を所望の周波数に高い精度で一致させることができる。

（第４実施形態）
次に、第４実施形態について説明する。図１４は、第４実施形態に係るアンテナ装置６ｃを示す平面図である。

第４実施形態のアンテナ装置６ｃは、第２の無給電素子３３０を有する点が第１実施形態のアンテナ装置６と異なり、他の点は第１実施形態のアンテナ装置６と同じである。第２の無給電素子３３０は、第１の周波数帯域における第１及び第２のアンテナ素子１０、１１間のアイソレーションを向上させるために設けられている。特にこの第２の無給電素子３３０は、第１の周波数帯域内の周波数で第２のアンテナ素子１１に給電したときに第１のアンテナ素子１０上に生じる電流を低減するべく構成されている。

第２の無給電素子３３０も、第１実施形態で示した無給電素子３０と同様に、接地導体２１の表面から離間して配置され接地導体２１の表面に沿って延びる導電部材を有し、接地導体２１に電気的に接続された一端（第１端部）３３１と、接地導体２１に接続されない開放された他端（第２端部）３３２とを有する。

第２の無給電素子３３０の第１端部３３１と接地導体２１との接続点（第２の接続点）３４０は、接地導体２１の下辺２２と交差する方向に延在し下辺２２と上辺２３とを結ぶ左辺２４上において、第１の給電点１２よりも第２の給電点１３に近い位置に配置されている。別の言い方をすると、接続点３４０から第２の給電点１３までの距離Ｄ４は、接続点３４０から第１の給電点１２までの距離Ｄ３より小さい。

第２の無給電素子３３０も長寸の板状部材からなり、第１の屈曲部３３３及び第２の屈曲部３３４において屈曲されている。第２の無給電素子３３０は、第１端部３３１（即ち接続点３４０）から第１の屈曲部３３３まで接地導体２１の表面から離れる方向に延在する第１部分３３５と、第１の屈曲部３３３（即ち、接続点３４０から離れた側の第１部分３３５の端部）から第２の屈曲部３３４まで接地導体２１の左辺２４に対し垂直な方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第２部分３３６と、第２の屈曲部３３４（即ち、第２部分３３６の第１部分３３５に接続されていない側の端部）から第２端部３３２まで接地導体２１の上辺２３に向かう方向に接地導体２１の表面に沿って延びる第３部分３３７とを有する。これにより、第２の無給電素子３３０の開放された第２端部３３２は、第１端部３３１（即ち、接続点３４０）よりも上辺２３に近接して位置している。また、第２の無給電素子３３０の第２部分３３６は、接地導体２１の上辺２３に沿って延在する第２のアンテナ素子１１の延在部分と略平行に延びている。

第２の無給電素子３３０の第１端部３３１から第２端部３３２までの長さは、第１のアンテナ素子１０が用いられる第１の周波数帯域の代表周波数（例えば中心周波数）に対応する波長の略１／４となるように設定されている。従って、第２の無給電素子３３０の電気長は第１の周波数帯域の代表周波数に対応する波長の略１／４となっている。これにより、第２の無給電素子３３０は、第１の周波数帯域において共振する。

このような第２の無給電素子３３０は、第１の周波数帯域内の周波数で第２のアンテナ素子１１に給電したとき、接地導体２１を介して第１のアンテナ素子１０に生じる電流を低減し、第１の周波数帯域におけるアンテナ素子１０、１１間のアイソレーションを向上させる。このように、無給電素子を２つ設けることもできる。尚、第４実施形態では、第１の周波数帯域におけるアンテナ素子１０、１１間のアイソレーションを向上させるよう適合された第２の無給電素子３３０を設けたが、それに替えて、またはそれに加えて、第２の周波数帯または第３の周波数帯域におけるアンテナ素子１０、１１間のアイソレーションを向上させるよう適合された無給電素子を設けてもよい。

以上、本出願において開示する技術の例示として、実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施形態にも適用できる。また、上記の実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施形態とすることも可能である。

例えば、上記第１実施形態では、第２の周波数帯域において第１のアンテナ素子１０と第２のアンテナ素子１１との間のアイソレーションを向上するべく、第２の周波数帯域において共振するよう構成された無給電素子３０をアンテナ装置６に設けたが、そのような無給電素子３０の代わりに、またはそれに加えて、第１の周波数帯域または第３の周波数帯域において第１のアンテナ素子１０と第２のアンテナ素子１１との間のアイソレーションを向上するべく、第１の周波数帯域または第３の周波数帯域において共振するよう構成された無給電素子をアンテナ装置６に設けてもよい。

また、第１実施形態では、第１のアンテナ素子１０が用いられる第１の無線システムはセルラーシステムであり、第２のアンテナ素子１１が用いられる第２の無線システムはＩＴＳであったが、本発明が適用可能な無線システムはこれらに限らない。例えば、無線システムは、ＷｉＦｉ（登録商標）システム、Bluetooth（登録商標）システム、あるいは特定小電力無線局の独自システムであってもよい。

また、第１実施形態では、無給電素子３０の第２部分３６や第３部分３７は直線状であったが、これらは必ずしも直線状である必要はなく、曲がっていてもよい。また、接地導体２１は必ずしも完全な矩形でなくてもよく、例えば角部が丸まっていてもよい。第１のアンテナ素子の第１の給電点が配置された平板状の導体と、第２のアンテナ素子の第２の給電点が配置された平板状の導体とを別個に設け、これら２つの導体を電気的に接続して一つの接地導体としてもよい。

本発明に係るアンテナ装置及び電子機器は、複数のアンテナ素子のそれぞれの対応周波数帯域における放射特性を大きく変えることなくアンテナ素子間のアイソレーションを改善することができるという効果を有し、複数のアンテナ素子を有するアンテナ装置及びこれを備えた電子機器として有用である。

１電子機器
２入力部
３出力部
４メモリ
５コントローラ
６、６ａ、６ｂ、６ｃアンテナ装置
７無線通信部
８第１の給電線
９第２の給電線
１０、１１０第１のアンテナ素子
１１、１１１第２のアンテナ素子
１２、１１２第１の給電点
１３、１１３第２の給電点
２０基板
２１接地導体
２２下辺
２３上辺
２４左辺
３０、１３０、２３０、３３０無給電素子（導電部材）
３１、１３１、３３１第１端部
３２、１３２、３３２第２端部
３３、１３３、３３３第１の屈曲部
３４、１３４、３３４第２の屈曲部
３５、１３５、３３５第１部分
３６、１３６、３３６第２部分
３７、１３７、３３７第３部分
４０、１４０、３４０接続点
２５０可変リアクタンス部
Ｃｓ第１の固定容量素子
Ｃｖ可変容量素子
Ｃｐ第２の固定容量素子

Claims

接地導体と、
前記接地導体上または前記接地導体の近傍に互いに離間して配置された第１及び第２の給電点と、
前記第１の給電点に電気的に接続された、第１の周波数帯域に用いられる第１のアンテナ素子と、
前記第２の給電点に電気的に接続された、前記第１の周波数帯域と異なる第２の周波数帯域に用いられる第２のアンテナ素子と、
前記接地導体の表面から離間して配置され前記接地導体の表面に沿って延びる導電部材からなり、前記接地導体に電気的に接続された第１端部と、開放された第２端部とを有する無給電素子とを有し、
前記無給電素子の前記第１端部と前記接地導体との間の接続点から前記第１の給電点までの距離は、当該接続点から前記第２の給電点までの距離よりも小さく、
前記無給電素子の電気長は、前記無給電素子が前記第２の周波数帯域において共振する長さに設定されているアンテナ装置。
前記無給電素子の電気長は、前記第２の周波数帯域の代表周波数に対応する波長の略１／４の長さに設定されている請求項１に記載のアンテナ装置。
前記第２の周波数帯域の帯域幅は前記第１の周波数帯域の帯域幅より狭い請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
前記接地導体は、第１の辺と、前記第１の辺から前記第１の辺に対し交差する方向に延びる第２の辺とを有し、
前記第１のアンテナ素子は前記接地導体の前記第１の辺の近傍に設けられ、
前記無給電素子は前記接地導体の前記第２の辺に対し交差する方向に延在する部分を有する請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第２のアンテナ素子は前記接地導体の前記第１の辺に対向する第３の辺の近傍に設けられ、
前記無給電素子の前記第２端部は前記第１端部よりも前記接地導体の前記第１の辺に近接して位置している請求項４に記載のアンテナ装置。
前記無給電素子は、
前記第１端部から前記接地導体の表面から離れる方向に延びる第１部分と、
前記第１端部から離れた側の前記第１部分の端部から前記第２の辺に対し略垂直な方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第２部分と、
前記第２部分の前記第１部分から離れた側の端部から前記第１の辺に向かう方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第３部分とを有する請求項５に記載のアンテナ装置。
前記第２のアンテナ素子は前記接地導体の前記第１の辺の近傍に設けられ、
前記無給電素子の前記第２端部は前記第１端部よりも前記接地導体の前記第１の辺から離れて位置している請求項４に記載のアンテナ装置。
前記無給電素子は、
前記第１端部から前記接地導体の表面から離れる方向に延びる第１部分と、
前記第１端部から離れた側の前記第１部分の端部から前記第２の辺に対し略垂直な方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第２部分と、
前記第２部分の前記第１部分から離れた側の端部から前記第１の辺から離れる方向に前記接地導体の表面に沿って延びる第３部分とを有する請求項７に記載のアンテナ装置。
前記第１のアンテナ素子は第３の周波数帯域にも用いられ、前記第２の周波数帯域は前記第１の周波数帯域と前記第３の周波数帯域の間に位置する請求項１乃至８のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記第１のアンテナ素子から放射される電波の送信電力は、前記第２のアンテナ素子から放射される電波の送信電力より大きい請求項１乃至９のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記無給電素子の前記第１端部はリアクタンス素子を介して前記接地導体に接続されている請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
前記リアクタンス素子は可変リアクタンス素子である請求項１１に記載のアンテナ装置。
前記接地導体の表面から離間して配置され前記接地導体の表面に沿って延びる導電部材からなり、前記接地導体に電気的に接続された第１端部と、開放された第２端部とを有する第２の無給電素子を更に有し、
前記第２の無給電素子の前記第１端部と前記接地導体との間の接続点である第２接続点から前記第２の給電点までの距離は、当該第２接続点から前記第１の給電点までの距離よりも小さく、
前記第２の無給電素子の電気長は、前記第２の無給電素子が前記第１の周波数帯域において共振する長さに設定されている請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の前記アンテナ装置と、
前記アンテナ装置の前記第１及び第２の給電点に第１及び第２の給電線を介して電気的に接続され、前記アンテナ装置を介して外部と通信する無線通信部とを備える電子機器。