JP3442389B2 - 携帯型通信装置用アンテナ - Google Patents

携帯型通信装置用アンテナ

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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は携帯型通信装置用のアンテナ配置に関する。
本発明の実施例は、特に、物理的に小型のアンテナ、指
向性アンテナ、及び電子積に操縦可能なアンテナに関す
る。
携帯型、すなわち、手持ち型の通信装置は、セルラー
型移動電話、ポケットベル、及び双方向無線（ウォーキ
ートーキー）を含むものとする。本発明を具現化するア
ンテナは、他に、地上探索レーダやボーリング穴断層撮
影機のような地球物理的な装置や、移動車の衝突防止レ
ーダのような他のレーダ装置などに用いられる。
従来技術の説明 アンテナは電磁エネルギーの送信機及び受信機のいず
れの用途にも幅広く用いられている。これら用途の多く
においては、アンテナの指向性を最大化することが望ま
しい。従来の技術においては、指向性の最大化は反射器
スクリーン（例えば、放物椀型アンテナ、コーナー反射
器）、反射素子（例えば、カーテンアレイ、八木寄生素
子）、遅波構造（例えば、八木アンテナ）、及び、複ア
ンテナアレイなどの技術により実現されてきた。
例えば、移動セルラー型遠距離通信においては、電力
消費の低減、従って、バッテリー負荷の低減のために、
移動受話器のアンテナの指向性を向上することが望まれ
る。指向性が向上されれば、移動セルラー電話のセルの
範囲を拡大し、隣接するセル間の干渉を低減する上で有
利である。
現在、移動セルラー電話のユーザに対する安全性につ
いても懸念がある。人体の組織は、高周波に対しても電
気伝導性が非常に高い。このため、このような装置を長
期間使い続けると、ユーザの頭部の非常に近くに位置す
るアンテナのために、アンテナの周囲に集中して頭を貫
く電磁場の強度が非常に高くなって脳組織が損傷される
ことにより、脳腫瘍の原因となることが示唆されてい
る。IEEEは、アンテナにより受信・放射される電磁放射
への最大露出量の推奨値に関する技術標準C95.3号を発
行している。指向性アンテナはユーザに向けられる放射
を最小化することになり、この点において最も望まし
い。
シールドも露出を減少する確立された技術である。し
かし、シールドがアンテナに近接しているため、アンテ
ナに悪影響を及ぼすという短所がある。基本的原則とし
て、シールドはアンテナから波長の４分の１だけ離間さ
れなければならない。
地球物理学装置などの他の用途においては、２つの信
号が同一のアンテナに、略等しい電界強度及び略180゜
の位相差で入射した場合、マルチパス干渉により、非常
に深いフェーディングが生ずる。操縦可能指向性アンテ
ナはかかるフェーディングを最小化することができる。
指向性及び操縦可能性の問題を考慮したアンテナ構造
の例は、Robert Milneの米国特許第4,700,197号に開示
されている。
電子通信装置はより小型化され続けているため、大き
さも重要な問題である。アンテナの小型化は指向性の向
上とある程度相反する。自由空間では、放射素子間ある
いは反射器間の距離は、ほぼ大気中での１自由空間波長
分である。これは、指向性が要求される場合、アンテナ
が２つ以上の方向で比較的大型になることを意味する。
大型アンテナの設置もまた、外観上及び機械的安定性の
理由で望ましくない。
発明の開示 本発明は、その一側面において、指向性を有すると共
に小型でもあるアンテナに関する。
従って、本発明は、誘導体構造に担持され、離間され
た平行な、アンテナ素子アレイであって、アンテナ素子
はそれぞれ対応するスイッチ手段に電気的に接続された
アンテナ素子アレイを備え、１又は２以上のアンテナ素
子を選択的に動作させる各スイッチ手段により操作可能
な小型指向性アンテナ配置を開示している。
好ましくは、非動作状態の放射素子は各スイッチング
手段により接地されるか、あるいは、開回路状態とされ
る。被駆動素子はモノポールであってもダイポールであ
ってもよい。作動中のモノポール素子は、共振してアン
テナインピーダンスの無効成分がほぼゼロとなるような
物理的な大きさにすることができる。
好ましくは、アンテナは、誘電体構造の端部に垂直に
装着されるように配置された接地面を更に備えている。
好ましくは、誘電体構造は、規則的に形成され、最も
好ましくは、円筒形である。被駆動素子は規則的なアレ
イに配置され得る。
好ましくは、比誘電率εγは大きい。εγ＝10とする
と、大きさは大幅に減少されるが、εγ＝100とすれ
ば、更に有利である。
放射素子はスイッチ手段により送信手段に結合され得
る。スイッチ手段は制御手段により切替可能に制御され
て、１又は２以上の放射素子が受信信号強度が最大とな
る方向に応じて選択的に動作状態とされる。
本発明は、携帯型通信装置のユーザを電磁放射への過
剰な露出から保護するアンテナ構造にも関する。
従って、本発明は、更に、通信装置のアンテナ用シー
ルド構造を開示している。この構造は、導電性シート、
誘電材料のシート、及び、アンテナ素子がこの順で配置
されたサンドイッチ配置を備え、通信装置の使用中に、
導電性シートがアンテナ素子よりもユーザの頭部に接近
するよう通信装置上に配置される。
好ましくは、シールド構造は平面であり、誘電体シー
トの厚みは 未満である。ここで、εγは誘電体シートの比誘電定数
であり、λはアンテナ素子により受信または送信される
電磁放射の波長である。
本発明は、更に、指向性アンテナに関しており、従っ
て、細長状誘電材料の長手軸により担持され、該長手軸
に対して平行に、かつ偏心して配置されたアンテナ配置
を開示している。
他の側面では、本発明は指向性を有する物理的に小型
のアンテナに関しており、従って、更に、誘電体構造に
より担持され、互いに平行に離間されたアンテナ素子の
アレイを備え、１又は２以上のアンテナ素子が作動し、
他のアンテナ素子は非動作で接地される、小型指向性ア
ンテナ配置を開示している。
本発明は、指向性の向上を実現するために、誘電体構
造により担持され、離間された平行なアンテナ素子アレ
イを備えたアンテナ配置を切り換える切替え方法であっ
て、 １又は２以上の放射素子を対応するスイッチ手段によ
り選択的に接続して作動させ； 放射素子の各選択的接続に対する受信信号強度を測定
し； 最大受信信号強度に対応する１又は２以上の放射素子
の選択的接続を維持する、各段階を備える、切替え方法
を開示している。
好ましくは、本方法は、選択的接続、測定、及び維持
の各段階を周期的に繰り返す段階を更に備える。
本発明の実施例は、従来のアンテナに比してより効率
的なアンテナを提供する。なぜなら、アンテナが結合さ
れる電子機器（例えば、セルラー電話）の電力消費が低
減されるからである。電力消費の低減は、ユーザの頭部
による吸収の減少、指向性の向上による信号強度の増
大、干渉偏波の減少、及び、ユーザの頭部位置によるア
ンテナインピーダンス変化の最小化により実現されてい
る。
このアンテナによれば、動作範囲が拡大され、マルチ
パスフェーディングの条件下での性能が向上される。更
に、ユーザの頭部により吸収される電磁エネルギーは従
来に比して低いレベルにあるので、健康上の点において
も有利である 他の利点は、本アンテナを携帯型通信装置の従来のア
ンテナと直接置き換えることができることである。一例
においては、物理的により小型の、指向性が向上された
アンテナをセルラー電話の現存のアンテナと置き換える
ことができる。従って、電話ケースを更に小型化するこ
とができ、ユーザにとって携帯性がより向上する。
図面の簡単な説明 本発明の実施例は添付された図面を参照して説明され
る。
図1a、図1b、及び図1cはシールドアンテナ構造を備え
たセルラー電話を示す図である。
図２は寄生素子を備えた指向性アレイアンテナの斜視
図である。
図３はスイッチング電子回路が接続された指向性アレ
イアンテナの斜視図である。
図４は図３に示すアンテナの限定された構成の極座標
パターンを示す図である。
図５は図３に示すアンテナの変形例の極座標パターン
を示す図である。
図６は図３に示すアンテナの特定のスイッチ配置の極
座標パターンを示す図である。
図７は図３に示すアンテナのもう一つのスイッチ配置
に対する極座標パターンを示す図である。
図８は地上探索レーダに関する更なる実施例を示す図
である。
本発明を実施する最善の方式 実施例は移動セルラー遠距離通信に関して説明され
る。しかし、本発明は、上述の如く、電磁的地球物理
学、レーダ装置等の一般の無線通信にも同様に適用可能
であることを理解されたい。
携帯型通信装置に関わるアンテナの送受信性能に対す
るユーザの頭部の影響を減少させる方法の一つは、アン
テナを頭部からシールドすることである。しかしなが
ら、従来の配置では、アンテナの効率を劣化させること
なくシールドとして機能する導電性シートをアンテナか
ら４分の１波長以下の距離に設置することができなかっ
た。
図1a、図1b、及び図1cは移動電話用のシールドされた
アンテナ配置を示す。このアンテナ配置によれば、従来
の配置とは対照的に、シールドを物理的にアンテナに接
近させることができる。
このアンテナ配置は、図1cの断面部分図に最も良く示
す如く、複合体すなわちサンドイッチ構造12として構成
されている。構造12は伝導シート22、高誘電率低損失材
料の中間層24、及び、モノポールアンテナ14を備えてい
る。導電性シート22は典型的には薄い銅シートから構成
され、一方、誘電材料24は典型的にはアルミナから構成
され、その比誘電定数εγは10・ε０に比して大きい。
導電性シート22は移動電話10のユーザ側に最も近接し
て設けられ、マイクロフォン16、スピーカ18、及びユー
ザ操作部20を備え、従って、ユーザの頭部をシールドす
る側面となっている。
誘電材料24の効果は、導電性背部板22を、アンテナの
効率に悪影響を及ぼすことなく、アンテナ12に物理的に
近接させることを可能とすることである。比誘電定数が
10・ε０に比して大きな材料を用い、誘電材料24の厚み
を に比して小さくなるように選択することにより、「イメ
ージ」アンテナは導電性シート22から離れる方向で、放
射アンテナ14と一致する。従って、構造12は、電磁放射
がアンテナ14の近傍のユーザの頭部を通過するのを遮断
する効果を有しており、更に有利なことには、反射され
た放射が付加的に作用して送受信信号を最大化させる。
構造12は機械的に、移動電話10の上部に折り畳まれる
ように配置されてもよいし、あるいは、電話10の本体内
にスライド式に収縮されてもよい。シールド構造は平面
以外の形状に設けられてもよく、例えば、半円柱状に湾
曲されてもよい。
図２は、セルラー移動電話等での公知のアンテナ構成
に直接置き換えることが可能なアンテナ配置30を示す。
アンテナ30は誘電体円筒40の外表面上に等間隔に離間さ
れて装着された、４個の1/4波長モノポール素子32〜38
を有している。最も一般的には、円筒40は中実体であ
る。
円筒以外の形状も用いることができることに注意され
たい。同様に、素子32〜38を規則的に配置する必要もな
い。実際上、唯一必要なのは誘電体構造が連続的なこと
である。素子32〜38は誘電体円筒40内に埋め込まれても
よいし、あるいは、中空円筒の内周面に装着されてもよ
い。重要なのは、各素子と誘電体円筒との間に空気間隙
が存在しないことである。
モノポール素子のうちの素子32のみが電磁放射の送受
信用の動作状態とされ、他の３つの素子34〜48は非動作
・寄生状態とされて、共にグランドに接続される。アン
テナ配置30は動作素子32に一致した径方向外側方向の高
度の指向性を示す。３つの寄生素子は、シールドを構成
すると共に、入射RF信号に対する反射器・導波器として
機能することになる。これら性能の利点を支える科学的
原理を、図３に示すアンテナ構成に関して後述する。
アンテナ30は上述の如く移動セルラー電話での使用に
適しており、従来の移動電話のケース内に完全に組み込
まれることが可能である。これは、アンテナの物理的な
大きさが（従来技術に比して）減少され、また、従来の
アンテナ構成に直接置き換えることが可能とされること
によるものである。
セルラー電話において大きさは設計上の重要な問題で
ある。長い単ワイヤアンテナ（例えば、端部給電ダイポ
ールアンテナ3/4波長ダイポールアンテナ）は、RFエネ
ルギーをユーザの頭部による吸収が減少されるように分
布させる。このアンテナはより大きな有効開口によっ
て、より効率的にもなっている。しかしながら、アンテ
ナが長くなるほど、携帯性や機械的安定性の点からは望
ましくないものとなる。図２に示すアンテナは上記した
公知のより大型のアンテナと同様の性能特性を実現して
いるが、更に、物理的に小型であるという利点をも有し
ている。
図３に示すアンテナ配置50は中実の誘電体円筒60の外
周面に４個の等間隔に離間して装着された1/4波長モノ
ポール素子62〜68を有している。モノポール62〜68もま
た、誘電体円筒の表面に埋め込まれてもよい。あるい
は、誘電体構造が中空円筒として形成され、モノポール
素子がその内周面上に装着されてもよいが、かかる配置
では、比誘電定数が1.0である空気の中心部により全体
の誘電定数が減少されるために、指向性が低下する。
円筒60は高誘電定数及び低損失正接を有するアルミナ
等の材料から構成される。アルミナの比誘電定数εγは
10・ε０よりも大きい。
モノポール52〜58は正方形の頂点を形成し、すなわ
ち、規則的に配置され、円形の導電性グランド面62から
垂直に向けられている。モノポール52〜58はグランド面
62の中心の近傍に位置している。グランド面はアンテナ
50の動作に対して重要ではないが、グランド面が存在す
ることによりモノポール素子の長さが減少されている。
誘電体材料に埋め込まれた導体は、材料の誘電定数の
平方根に比例した係数で減少された電気的長さを有して
いる。比誘電定数がεγである無限誘電半空間の表面上
に位置する胴体に対して、実効誘電定数εeffは次式で
与えられる： εeff＝（１＋εγ）/2 導体が誘電体円筒の表面上に円筒の軸に対して平行に
配置され、更に、それと平行に他の電導性素子が存在す
るならば、実効誘電定数はさらに変更される。実効誘電
定数に影響を与える要因には、円筒の半径、及び、付加
的素子の数及び近接の度合いが含まれる。
比誘電定数εγが100に等しい場合、円筒の直径が自
由空間波長の0.5倍よりも大きければ、モノポール52〜5
8の長さを物理的におよそ７分の１に減少させることが
できる。例えば、1GHzで動作するアンテナに対して、自
由大気中の1/4波長モノポールの物理的波長は約7.5cmで
ある。しかし、モノポールがεγ＝100の誘電体表面に
配置されていれば、モノポールの大きさを約1.1cmに低
減することができる。
モノポール52〜58の各々はソリッドステートスイッチ
64〜70に接続されている。これらのスイッチは電子制御
装置74及び電子制御装置74と共に各モノポールを切り換
える１対４デコーダ72により制御される。モノポールの
うちの１つ52は動作状態に切り換えられ、他のモノポー
ル54〜58は、それぞれに対応するスイッチ66〜70及び主
スイッチ76により、共にグランドに接続されている。こ
れが、実際に図２に示す構成である。主スイッチ76は、
非動作状態のモノポールがグランドに接続されることな
く互いに短絡された状態となる第２のスイッチ状態を有
している。この構成においては、非動作状態のモノポー
ル54〜58は寄生反射素子として機能し、アンテナ50は指
向性を示すことになる。
指向性はいくつかの理由により実現されている。誘電
体円筒の中心からある距離だけ離間されて配置された導
体は（シリンダ内に配置されていればなおさら）、非対
称な照射パターンを有している。更に、共振長さに近い
寸法の、動作素子から１波長の距離以内に配置された非
動作導体は反射器として機能し、アンテナの放射パター
ンに影響すると共にアンテナの共振長さを減少させる。
モノポールアンテナの長さを適切に変化させることに
より、アンテナ50の入力インピーダンス及び指向性を制
御することができる。例えば、１つの素子が動作し、他
の素子が接地される２素子アンテナの最小共振長さの
（すなわち、アンテナのリアクタンスがゼロの場合の）
Ｈ平面極座標パターンは８の字型に似ているため、誘電
体円筒の半径は小さくされている。アンテナ長さがこの
値よりもわずかに大きくされると、前後比（指向性）は
大幅に向上される。
もう一つの構成（図示せず）では、非動作モノポール
54〜58は開回路状態におかれる。これにより、非動作モ
ノポールのアンテナへの寄与は除去される（すなわち、
非動作モノポールは透明になる）。この構成では、モノ
ポール54〜58がグランドに短絡された場合に比して（あ
るいは、単に互いに短絡された場合に比しても）、アン
テナの指向性は低下するが、それでも、誘電材料のみに
よって大きな指向性は得られる。
誘電体円筒60はまた、実効電気的分離距離を増加させ
る。これは、動作エレメントを、グランドに短絡される
とアンテナの電力伝達性能を劣化させる隣接非動作エレ
メントから分離する点で有利である。従って、動作モノ
ポール52と、直径に関して反対に位置する非動作モノポ
ール56との間の実効電気的分離距離は d/（εγ）0.5 で与えられる。ここで、ｄは誘電体円筒60の直径に等し
い。動作モノポール52と他の非動作モノポール54、58と
の間の実効電気的分離距離は d/（２εγ）0.5 で与えられる。
誘電体円筒60は、モノポールの実効電気的長さを減少
させる効果をも有している。これは、任意の動作周波数
に対してアンテナの機械的寸法が従来の場合に比して小
さいことを意味する。電気的長さ、従って、電気的分離
は、機械的寸法が示唆する値よりも大きい。動作周波数
が1GHz付近の場合、モノポール及び誘電体円筒の寸法は
典型的には、それぞれ、長さ1.5cm及び直径2cmである。
図３に示すアンテナ50は電子的に操作可能であるとい
う能力をも有している。モノポール52〜58のうちのどれ
を動作させるかを選択することにより、指向性アンテナ
の可能な４方向が得られる。
アンテナ50の操作可能性は移動体セルラー遠距離通信
において、現在の放送セルに対するアンテナの最適な指
向方向を実現するのに使用される。電子制御装置74は各
モノポール52〜58を順に動作させる。そして、送受信動
作中は、より適切な方向が存在するか否かが決定するた
めにもう一つの走査シーケンスがしばらく後に実行され
るまで、最大受信信号強度をもたらすスイッチング状態
が維持される。これにより、電池寿命が保持されると共
に、送受信の品質が最大に維持されるという利点が得ら
れる。また、これにより移動電話のユーザの高エネルギ
ーの電磁放射への露出も低減される。
モノポール52〜58の順次のスイッチングはアナログ・
セルラー電話通信では非常に高速に行なわれ、デジタル
電話方式では通常のスイッチング動作の一部となり得
る。すなわち、スイッチングは十分高速に行なわれ、移
動電話での音声又はデータ通信の使用中にスイッチング
が認識されることはない。
いくつかのアンテナ配置に対する理論的及び実験的結
果の例について以下説明する。
配置Ａ 図４は、偏心絶縁モノポールアンテナの実験的極座標
プロットを示す。これは、高誘電定数を有する材料に偏
心されて埋め込まれた１個の導体を備える配置である。
この配置は、例えば、図２のアンテナから３つの接地さ
れた寄生導体34〜38を省くことにより構成される。半径
軸はdB単位で示されており、周方向は角度単位として示
されている。
RF信号周波数は1.6GHzであり、誘電体円筒の直径は2
5.4mm、長さは45mmである。また、比誘電定数は3.7であ
る。明らかなように、アンテナの前後比（指向性）は約
10dBである。
配置Ｂ この配置は図２に示す構造の上に単純化されたアンテ
ナを用いたものである。このアンテナは、直径12mmのア
ルミナ誘電体円筒（εγ＝10）の径方向反対側に配設さ
れた２つのモノポール素子（一方は動作状態、他方はグ
ランドへの接続状態）を備えている。各モノポールの第
１の共振に対する長さは17mmである。
図５は、このアンテナの1.9GHzでの理論的及び実験的
極座標パターンを共に示す。径方向の軸の単位はdBであ
る。理論値のプロットは実線で示され、一方、実験値の
プロットは白丸で示されている。この周波数では、アン
テナの前後比は7.3dBである。
配置Ｃ ４素子アンテナを数値電磁コード（NEC）を用いてモ
デル化することができる。図６は、図２に示す構造と同
様の（すなわち、１個の動作モノポールとグランドに短
絡された３個の非動作モノポールを備える）４素子円筒
アンテナ構造の、周波数の関数として得られた理論的NE
C極座標パターンを示す。円筒の直径は12mm、モノポー
ル素子の長さは17mm、比誘電定数εγは10である。
アンテナは1.6GHzで共振し、極座標パターンは８の字
型であることに注意されたい。この周波数よりも高い周
波数では、アンテナの前後比（指向性）は大きくなる。
この効果は誘電定数の増加あるいはアンテナの直径の増
加によっても得ることができる。
配置Ｄ 図７は、図６に関して述べたのと同じ寸法を有する４
素子アンテナの周波数2.0GHzにおける実験データを示
す。図７の結果は、ほぼ、図６に示す理論値のプロット
に一致している。
地上探索レーダに関するもう一つの用途においては、
レーダトランシーバは、アンテナの位置よりも下方の18
0゜の円弧内に存在する物体からのエコーを受信するた
めに全方向性アンテナを用いている。トラバース測量が
実行される際、各物体は側方散乱によるエコーに特有の
頭部波と共に現れる。
アンテナ構成の他の実施例は、特に、図８に示す地上
探索レーダでの使用に適している。アンテナ90には、誘
電体円筒100の上に配置・固定された４つのダイポール
素子92〜98が組み込まれている。本例では、導電性グラ
ンド面は不要である。
地上探索レーダによる調査を実行する際には、アンテ
ナ90の２つの指向性方位が用いられる。これは、被駆動
ダイポール素子92、96の間の切替を制御することにより
実現される。スイッチングは、ブラックボックスとして
示された電子制御装置102により制御される。電子制御
装置102は、被駆動ダイポール素子の給電口に配設され
た２つの半導体スイッチング素子94、96を制御する。動
作中には、被駆動ダイポール92、96のいずれか一方が交
互にスイッチされ、他方は開回路状態か、あるいは、グ
ランドへの短絡状態に保たれる。前述の如く、非動作ダ
イポール素子94、98は寄生反射器として機能する。
地上探索レーダによる測定を実行する際、アンテナ90
の２つの方向を切り換えることにより、側方散乱の影響
を数学的な処理により最小化できる。この結果、本技術
の有用性が向上され、特に、特有の頭部波の出現を低減
することにより受信されるエコー像の明瞭度が向上され
る。
当業者にとっては本発明の基本的な概念から逸脱する
ことのない多くの変更や修正は明らかであろう。
例えば、アンテナの素子数は４に限定されるものでは
ない。モノポール素子やダイポール素子の他の規則的あ
るいは不規則的な配置は、誘電体構造と密接に関連付け
られて案出される。
フロントページの続き (72)発明者 ルー，ジュン ウェイ オーストラリア国，クイーンズランド 4122，ウィシャート，カミン・ストリー ト 12番 (56)参考文献 特開 昭62−49729（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−125503（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−246904（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−27403（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−507176（ＪＰ，Ａ) 米国特許4800392（ＵＳ，Ａ) 米国特許4356492（ＵＳ，Ａ) 米国特許4379296（ＵＳ，Ａ) 米国特許4367474（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01Q 1/38 H01Q 3/24 H01Q 19/09

Claims (22)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】誘電体構造の内部又は表面に設置された、
    スイッチング手段に電気的に接続されたワイヤアンテナ
    素子の非平面配列を備え、前記アンテナ素子の１または
    ２以上が動作状態となるように選択的に切り換えるスイ
    ッチング手段により操作可能であり、切り換えられない
    前記アンテナ素子は寄生的である指向性アンテナ配置。
  2. 【請求項２】前記寄生的アンテナ素子は前記スイッチン
    グ手段により電気的に接地された状態あるいは開回路状
    態のいずれかに切り換えられる請求項１記載のアンテナ
    配置。
  3. 【請求項３】前記アンテナ素子は前記誘電体構造の外表
    面に装着された請求項１又は２記載のアンテナ配置。
  4. 【請求項４】前記アンテナ素子は規則的配列に配置され
    た請求項３記載のアンテナ配置。
  5. 【請求項５】前記誘電体構造は円筒であり、前記アンテ
    ナ素子は前記円筒の長手軸に対して平行に延びる請求項
    ４記載のアンテナ配置。
  6. 【請求項６】前記誘電体構造は直方体であり、前記アン
    テナ素子は前記直方体の長手軸に対して平行に延びる請
    求項４記載のアンテナ配置。
  7. 【請求項７】前記円筒は中実あるいは中空のいずれかで
    ある請求項５又は６記載のアンテナ配置。
  8. 【請求項８】前記スイッチング手段は制御手段により最
    大受信信号強度の方向に応じて前記アンテナ素子の１又
    は２以上を動作状態とするように選択的に制御される請
    求項３記載のアンテナ配置。
  9. 【請求項９】前記誘電体構造の比誘電定数は10ε０に比
    して大きく、ε０は自由空間の誘電率である請求項３記
    載のアンテナ配置。
  10. 【請求項１０】前記アンテナ素子は最小距離 だけ離間され、λ０は前記アンテナ素子により受信又は
    送信される電磁放射の自由空間波長であり、εγは前記
    誘電体構造の比誘電率である請求項９記載のアンテナ配
    置。
  11. 【請求項１１】前記アンテナ素子の長さは に比して大きい請求項10記載のアンテナ配置。
  12. 【請求項１２】誘電体構造の内部又は表面に設置された
    少なくとも１つのワイヤアンテナ素子を備え、前記各ア
    ンテナ素子は前記誘電体構造の長手軸に対して平行に、
    かつ該長手軸から離間されて配置された指向性アンテナ
    配置。
  13. 【請求項１３】前記各アンテナ素子に電気的に接続され
    た、アンテナ素子を動作状態また寄生状態のいずれかに
    選択的に切り換えるように制御可能なスイッチング手段
    を更に備えた請求項12記載の指向性アンテナ配置。
  14. 【請求項１４】前記スイッチング手段は前記各寄生アン
    テナ素子を電気的に接地された状態あるいは開回路状態
    のいずれかに切り換えるように更に制御可能な請求項13
    記載のアンテナ配置。
  15. 【請求項１５】誘電体構造の内部又は表面に設置された
    平行なワイヤアンテナ素子の非平面配列を備えたアンテ
    ナ配置の改善された指向性を得るためのスイッチング方
    法であって： １又は２以上のアンテナ素子をそれぞれ対応するスイッ
    チング手段により動作状態となるように選択的に接続
    し、スイッチされないアンテナ素子は非動作状態であ
    り； 前記１又は２以上のアンテナ素子の各選択的接続に対す
    る受信信号強度を測定し； 前記受信信号強度が最大となる前記１又は２以上の放射
    素子の前記選択的接続を維持する；各段階からなるスイ
    ッチング方法。
  16. 【請求項１６】選択的接続、測定、及び、維持の前記各
    段階を周期的に繰り返す段階を更に備えた請求項15記載
    の方法。
  17. 【請求項１７】携帯型通信装置のアンテナ用シールド構
    造であって、反射性配列と、誘電体材料と、平行ワイヤ
    の配列を備え、該ワイヤの一部は動作状態であり他は寄
    生的である少なくとも１つのアンテナ素子と、が配置さ
    れたサンドイッチ配置を備えると共に、前記通信装置の
    使用中に、前記反射性配列が前記アンテナ素子よりもユ
    ーザの頭部に接近するように前記通信装置上に配置され
    たシールド構造。
  18. 【請求項１８】誘電体シートの厚みは に比して小さい請求項17記載のシールド構造。
  19. 【請求項１９】前記反射性配列は１又は２以上の導電性
    シートを備えた請求項17記載のシールド構造。
  20. 【請求項２０】前記ワイヤ素子は、前記ワイヤ素子を動
    作状態または寄生状態に選択的に切り換えるスイッチン
    グ手段に電気的に接続された請求項20記載のシールド構
    造。
  21. 【請求項２１】平面状である請求項17記載のシールド構
    造。
  22. 【請求項２２】半円筒状に形成された請求項17記載のシ
    ールド構造。
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