JP6387959B2

JP6387959B2 - Ｍｉｍｏアンテナ装置

Info

Publication number: JP6387959B2
Application number: JP2015519636A
Authority: JP
Inventors: 高英吉田; 博鳥屋尾
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2013-05-28
Filing date: 2014-05-23
Publication date: 2018-09-12
Anticipated expiration: 2034-05-23
Also published as: JPWO2014192268A1; EP3007274A4; WO2014192268A1; EP3007274A1; US20160072194A1; EP3007274B1

Description

本発明は、小型に形成可能なＭＩＭＯアンテナ装置に関する。

近年、無線通信においては、Ｍｕｌｔｉｐｌｅ−ＩｎｐｕｔＭｕｌｔｉｐｌｅ−Ｏｕｔｐｕｔ（以下、ＭＩＭＯと略す）システムが普及してきている。ＭＩＭＯシステムでは、送信側の複数のアンテナが各々異なる情報ストリームを送信し、受信側の複数のアンテナがこれらを受信するという、空間多重伝送を行うことで、従来の無線通信に比べてチャネル容量を大幅に増やすことができる。

ＭＩＭＯシステムに用いられる無線通信装置は、同一の共振周波数を有する複数のアンテナ素子を有する。このとき、アンテナポート間に相互カップリングが生じ、通信特性を劣化させてしまうという問題があった。この問題を解決する手段として、特許文献１のＦＩＧ．３に開示されているＭＵＬＴＩＰＬＥ−ＩＮＰＵＴＭＵＬＴＩＰＬＥ−ＯＵＴＰＵＴＡＮＴＥＮＮＡＳＹＳＴＥＭがある。特許文献１では、２本のモノポールアンテナの間を金属線で橋渡しすることでＭＩＭＯアンテナのアンテナポート間における相互カップリングを解消している。

米国特許出願公開第２０１１／０２６７２４５号明細書

しかしながら、特許文献１に開示されたＭＵＬＴＩＰＬＥ−ＩＮＰＵＴＭＵＬＴＩＰＬＥ−ＯＵＴＰＵＴＡＮＴＥＮＮＡＳＹＳＴＥＭには次の問題がある。すなわち、２本のモノポールアンテナは、構造上、金属線を介して必ず一定の間隔を空ける必要があるため、アンテナ全体の小形化が困難という問題である。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、小形でかつアンテナポート間のアイソレーションを確保することができるＭＩＭＯアンテナ装置を提供することである。

本発明によるＭＩＭＯアンテナ装置は、第１の開口部を有する第１の導体層と、各々が、前記第１の開口部を跨ぎ、前記第１の開口部の第１の開口縁との接続点を有し、前記接続点で前記第１の導体層に給電する、第１と第２の給電線と、を有し、前記第１の導体層が、前記第１の開口縁にあって、前記第１の導体層の導体縁まで切断された第１と第２のスプリット部を有する。

本発明によれば、小形でかつアンテナポート間のアイソレーションを確保することができるＭＩＭＯアンテナ装置を提供することができる。

本発明の第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置を構成する各層を分解してそれらの構造を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの構造を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のＳパラメータの周波数特性を表すグラフである。本発明の第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の放射効率の周波数特性を表すグラフである。本発明の第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の相関係数の周波数特性を表すグラフである。本発明の第３の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。本発明の第３の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置を構成する各層を分解してそれらの構造を示す斜視図である。本発明の第４の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。本発明の第５の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。本発明の第６の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。本発明の第６の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造の変形例を示す斜視図である。本発明の第７の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。本発明の第７の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置を構成する各層を分解してそれらの構造を示す斜視図である。本発明の第７の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの構造を示す斜視図である。本発明の第８の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの構造を示す斜視図である。本発明の第８の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの変形例の構造を示す斜視図である。本発明の第８の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの変形例の構造を示す斜視図である。本発明の第８の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの変形例の構造を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態の６層の導電層を用いたＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの構造を示す斜視図である。本発明の第１の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す上面図である。

以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
（第１の実施形態）
図２１は、本発明の第１の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す上面図である。本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１１は、第１の開口部１２を有する第１の導体層１３を有する。さらに、各々が、前記第１の開口部１２を跨ぎ、前記第１の開口部１２の第１の開口縁１４との接続点１５を有し、前記接続点１５で前記第１の導体層１３に給電する、第１の給電線１６ａと第２の給電線１６ｂを有する。さらに、前記第１の導体層１３が、前記第１の開口縁１４にあって、前記第１の導体層１３の導体縁１７まで切断された第１のスプリット部１８ａと第２のスプリット部１８ｂを有する。

本実施形態によれば、小形でかつアンテナポート間のアイソレーションを確保することができるＭＩＭＯアンテナ装置を提供することができる。

（第２の実施形態）
図１、図２、図３は、本発明の第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１の構造を示す斜視図である。図１は、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１の全体を示す斜視図である。図２は、ＭＩＭＯアンテナ装置１を構成する各層を分解してそれらの構造を示す斜視図である。図３は、ＭＩＭＯアンテナ装置１のデュアルスプリットリング３を拡大して示す斜視図である。

第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１は、誘電層１０を挟んで表側と裏側とに、第１の導体層２ａと第２の導体層２ｂとを有する導体層２を有する。そして、誘電層１０を貫通して第１の導体層２ａと第２の導体層２ｂとを電気的に接続する複数の金属ビア８を有する。第１の導体層２ａと第２の導体層２ｂとは、第１のデュアルスプリットリング３ａと第２のデュアルスプリットリング３ｂとを有し、それぞれ、第１の開口部４ａと第２の開口部４ｂとを有する。これらの開口部の第１の開口縁５ａと第２の開口縁５ｂとは、第１の導体層２ａと第２の導体層２ｂの外周である導体縁まで切断した第１のスプリット部６ａと第２のスプリット部６ｂ、及び、第３のスプリット部６ｃと第４のスプリット部６ｄとを有する。

さらに、表側の第１の導体層２ａには、第１の開口部４ａを跨いだ第１の給電線７ａと第２の給電線７ｂとの一端が、第１の開口縁５ａにそれぞれ接続されている。そして、第１の開口部４ａから、第１のクリアランス１１ａと第２のクリアランス１１ｂとが第１の導体層２ａ内部へ向けて形成されている。さらに、第１のクリアランス１１ａと第２のクリアランス１１ｂとに沿って、第１の給電線７ａと第２の給電線７ｂとが配線され、第１の導体層２ａと第２の導体層２ｂとに対しての給電が行われる。

第１のデュアルスプリットリング３ａの第１の開口部４ａの内部には、第１の給電線７ａと第２の給電線７ｂとを橋渡しして接続するブリッジ線９を有する。ブリッジ線９は、第１の給電線７ａあるいは第２の給電線７ｂから給電を行った際、それぞれ他方の給電線に電流が混入することを抑える働きを有する。すなわち、当該ブリッジ線９によりアンテナポート間のアイソレーションを確保することができる。なお、本実施形態では直線状のブリッジ線を示したが、当然その構造は限定されるものでなく、例えばミアンダ構造であったりしてもよい。

第１の給電線７ａと第２の給電線７ｂには、各々の給電線からデュアルスプリットリング３を覗いたときの入力インピーダンスとの整合を図るため、集中定数Ｘ１〜Ｘ４を用いて形成されるＬ字型の整合回路が接続されている。

アンテナの共振周波数は、第１のスプリット部６ａと第２のスプリット部６ｂ、及び、第３のスプリット部６ｃと第４のスプリット部６ｄによるキャパシタンスと、第１の開口縁５ａと第２の開口縁５ｂの経路長によるインダクタンスとにより決まる。共振周波数は、キャパシタンスとインダクタンスとの大きさが大きいほど低くなる。そのため、例えば、キャパシタンスを大きくするように第１のスプリット部６ａと第２のスプリット部６ｂ、および、第３のスプリット部６ｃと第４のスプリット部６ｄの長さを長くすることで、アンテナ全体の占有面積は変えずにアンテナの小形化が可能となる。

また、デュアルスプリットリング３は、それ自体が２本のアンテナの役割を担っている。そのため、特許文献１のＭＩＭＯアンテナとは異なり、２本のアンテナを一定の間隔で隔てるという必要がなく、ＭＩＭＯアンテナ装置１全体の小形化を容易にしている。

図４は、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１のＳパラメータの周波数特性を表すグラフである。ここでＭＩＭＯアンテナ装置１は、２箇所の給電箇所から見て構造的に対称であるため、Ｓ１１＝Ｓ２２、Ｓ１２＝Ｓ２１が成り立つ。そのため図４では、グラフを簡略化するために、Ｓ１１およびＳ２１の結果のみを示している。

ここでＭＩＭＯアンテナ装置１の各部の寸法は、導体層２の幅Ｌ１＝１０６．７ｍｍ、導体層２の奥行きＬ２＝５８．１ｍｍ、導体層２の厚さＬ３＝１ｍｍ、開口部４の幅Ｌ４＝２８．９ｍｍ、開口部４の奥行きＬ５＝５ｍｍとした。また、整合回路はＸ１＝Ｘ３＝３ｐＦ、Ｘ２＝Ｘ４＝１．５ｐＦとした。アンテナの動作帯域は２．４〜２．５ＧＨｚ帯となるように設計されている。図４においては、２．４〜２．５ＧＨｚではＳ１１およびＳ２１が共に−１２ｄＢ以下となり、アンテナの共振動作およびアンテナポート間のアイソレーションが実現していることが分かる。

図５は、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１の放射効率の周波数特性を表すグラフである。図５においては、２．４〜２．５ＧＨｚでは放射効率７０％程度を示しており、ＭＩＭＯアンテナ装置１がアンテナとして十分動作していることが分かる。

図６は、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１の相関係数の周波数特性を表すグラフである。ＭＩＭＯ通信における指標のひとつである相関係数は、２つの給電ポートがそれぞれ受信する信号の間の相関の度合いを表すものであり、相関係数が低いほどＭＩＭＯ通信性能は良くなる。相関係数は、図４のＳパラメータを用いることで、以下の（１）式の通り計算される。

図６によると、相関係数は２．４〜２．５ＧＨｚの範囲においてほぼゼロとなり、ＭＩＭＯ通信において理想的な特性を示していることがわかる。

本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１によれば、デュアルスプリットリング３を用いることで、小形でかつアンテナポート間のアイソレーションを確保することができるＭＩＭＯアンテナ装置を提供することができる。

また、本実施形態では、第１の導体層２ａ／誘電層１０／第２の導体層２ｂの３層構造としたが、導体層の単層とすること、あるいは、導体層／誘電層／導体層／誘電層／導体層というように多層化することが可能である。これは複数の金属ビア８により、各導体層を電気的に接続できるためである。さらに、各導体層にはスプリット部が形成されているので、多層化することでスプリット部の数を増やすことができ、アンテナ全体でのキャパシタンスを大きくすることができる。これにより所望のアンテナ共振周波数を得るために必要なインダクタンスを小さくできる。よって、インダクタンスを決めている開口縁５の経路長を短くすることができ、デュアルスプリットリング３を小さくすることができる。すなわち、多層化することによって、アンテナを小型化することができる。

図２０は、導体層を６層としたときの本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの構造を示す斜視図である。６層の導体層２０２は、複数の金属ビア２０８によって電気的に接続されており、各導体層間には誘電層（図２０では省略）が挟まれている。最上層は、図３と同様に、クリアランス２０１１ａ、２０１１ｂを介した２本の給電線２０７ａ、２０７ｂと、それぞれの給電線に接続される整合回路Ｘ１〜Ｘ４、また２本の給電線間を接続するブリッジ線２０９が設けられている。給電線２０７ａ、２０７ｂは開口部２０４を跨ぎ、開口部２０４の開口縁２０５と接続点を有し、この接続点で導体層２０２に給電を行う。

さらに６層の導体層にはそれぞれ２つずつスプリット部２０６ａ、２０６ｂが設けられており、これらのスプリット部が積層されていることで、１層のスプリット部が作るキャパシタンスよりも大きなキャパシタンスを作ることができる。これにより、開口縁の経路長を短縮することができ、ＭＩＭＯアンテナ装置の小形化が可能となる。

また、本実施形態では、例えば、第１の導体層２ａに形成されたスプリット部の数は、第１のスプリット部６ａと第２のスプリット部６ｂの２個とした。しかしながら、各層のスプリット部の数を増やすこともできる。但し、スプリット部の数を増やすことは、直列のキャパシタンスを増やすことになるため、アンテナ全体でのキャパシタンスを大きくすることにはならない。このため、アンテナの小形化という観点では逆効果となる。また、各層のスプリット部の数を１個とすることもできるが、アンテナとしての動作が不安定となる。各層におけるスプリット部は２個が好適である。

また、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置では、２×２のＭＩＭＯ通信を想定しているが、例えば本ＭＩＭＯアンテナ装置をプリント基板内に４つ設置することで容易に８×８のＭＩＭＯ通信へと拡張することが出来る。

以上のように、本実施形態によれば、小形でかつアンテナポート間のアイソレーションを確保することができるＭＩＭＯアンテナ装置を提供することができる。

（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。また、図８は、本発明の第３の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置を構成する各層を分解してそれらの構造を示す斜視図である。

本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置７１は、誘電層７１０を挟んで表側と裏側とに、第１の導体層７２ａと第２の導体層７２ｂとを有する導体層７２を有する。そして、誘電層７１０を貫通して第１の導体層７２ａと第２の導体層７２ｂとを電気的に接続する複数の金属ビア７８を有する。第１の導体層７２ａと第２の導体層７２ｂとは、第１のデュアルスプリットリング７３ａと第２のデュアルスプリットリング７３ｂとを有し、それぞれ、第１の開口部７４ａと第２の開口部７４ｂとを有する。第１の開口部７４ａの第１の開口縁７５ａは、第１の導体層７２ａの外周である導体縁まで切断した第１のスプリット部７６ａと第２のスプリット部７６ｂを有する。第２の開口部７４ｂの第２の開口縁７５ｂは、第２の導体層７２ｂの外周である導体縁まで切断した第３のスプリット部７６ｃと第４のスプリット部７６ｄとを有する。

本実施形態のデュアルスプリットリング７３は、第２の実施形態のデュアルスプリットリング３とは異なり、第１の導体層７２ａと第２の導体層７２ｂの共通の角に形成されている。各導体層には、角の形状に沿うように、デュアルスプリットリング７３の開口縁が直角に折り曲がるようにして形成されている。

さらに、表側の第１の導体層７２ａには、第１の開口部７４ａを跨いだ第１の給電線７７ａと第２の給電線７７ｂとの一端が、第１の開口縁７５ａにそれぞれ接続されている。そして、第１の開口部７４ａから、２本のクリアランス（図７と図８に記載なし。図３を参照）が第１の導体層７２ａ内部へ向けて形成されている。各クリアランスに沿って、第１の給電線７７ａと第２の給電線７７ｂとが配線され、第１の導体層７２ａと第２の導体層７２ｂとに対しての給電が行われる。

第１のデュアルスプリットリング７３ａの第１の開口部７４ａの内部には、第１の給電線７７ａと第２の給電線７７ｂとを橋渡しして接続するブリッジ線７９を有する。ブリッジ線７９は、第１の給電線７７ａあるいは第２の給電線７７ｂから給電を行った際、それぞれ他方の給電線に電流が混入することを抑える働きを有する。すなわち、当該ブリッジ線７９によりアンテナポート間のアイソレーションを確保することができる。

第１の給電線７７ａと第２の給電線７７ｂとには、各々の給電線からデュアルスプリットリング７３を覗いたときの入力インピーダンスとの整合を図るため、集中定数を用いて形成されるＬ字型の整合回路が接続される（図７と図８に記載なし。図３を参照）。

アンテナの共振周波数は、第１のスプリット部７６ａと第２のスプリット部７６ｂ、及び、第３のスプリット部７６ｃと第４のスプリット部７６ｄによるキャパシタンスと、第１の開口縁７５ａと第２の開口縁７５ｂとの経路長によるインダクタンスで決まる。共振周波数は、キャパシタンスとインダクタンスの大きさが大きいほど低くなる。よって、キャパシタンスを大きくするように第１のスプリット部７６ａと第２のスプリット部７６ｂ、および、第３のスプリット部７６ｃと第４のスプリット部７６ｄの長さを長くすることで、アンテナ全体の占有面積は変えずにアンテナの小形化が可能となる。

また、デュアルスプリットリング７３は、それ自体が２本のアンテナの役割を担っている。そのため、特許文献１のＭＩＭＯアンテナとは異なり、２本のアンテナを一定の間隔で隔てるという必要がなく、ＭＩＭＯアンテナ装置１全体の小形化を容易にしている。

（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。

第４の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置９１と第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１との違いは、第４の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置９１では、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１（図３）のブリッジ線９が、設けられていないことである。その他の構成は、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１と同様である。

ブリッジ線を設けずとも、開口辺９８がブリッジ線を兼ねる効果を有するため、アンテナポート間のアイソレーションを確保することができる。但し、開口辺９８の効果はブリッジ線の効果には及ばないため、本実施形態のアンテナポート間のアイソレーションは、第２の実施形態には及ばない。

（第５の実施形態）
図１０は、本発明の第５の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。

第５の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１０１と第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１との違いは、次の通りである。すなわち、第５の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１０１では、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１（図３参照）のブリッジ線９が、開口縁１０５から離れた位置にブリッジ線１０９として設けられていることである。その他の構成は、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１と同様である。第５の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１０１の特性は、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１と同等である。

（第６の実施形態）
図１１は、本発明の第６の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の構造を示す斜視図である。

第６の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１１１と第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１との違いは、次の通りである。すなわち、第６の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１１１では、給電線１１７ａと給電線１１７ｂとの間を通るように、かつデュアルスプリットリング１１３の開口部１１４を跨ぐようにして、両端が開口縁１１５に接続される分離線１１１２が接続される。これにより、デュアルスプリットリング１１３を２つのシングルスプリットリングへと分離している。この際、ブリッジ線１１９は分離線１１１２と接触しないように、分離線１１１２を立体的に跨いで給電線１１７ａと給電線１１７ｂとに接続する。その他の構成は、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１と同様である。

また、図１２は、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の変形例として、分離線を太くしたＭＩＭＯアンテナ装置１２１の構造を示す斜視図である。図１２のように、分離線１２１２の幅を太く変えることができる。

図１１の分離線１１１２のように幅が狭いときには、分離線１１１２にはほとんど電流が流れないため、分離線１１１２の有無に関わらずアンテナとしての特性は第２の実施形態と同等である。一方、図１２の分離線１２１２には、幅が太い分、ある程度の電流が流れる。そのため、開口縁１２５の経路長を調整してインダクタンスを調整することで、図１１と同等の特性を得ることができる。

（第７の実施形態）
図１３、図１４、図１５は、本発明の第７の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１３１の構造を示す斜視図である。図１３は、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１３１の全体の構造を示す斜視図である。図１４は、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１３１を構成する各層を分解してそれらの構造を示す斜視図である。図１５は、本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１３１のデュアルスプリットリングの構造を拡大して示す斜視図である。

第７の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１３１と第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１との違いは以下のようである。すなわち、第７の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１３１は、第１の導体層１３２ａと第２の導体層１３２ｂとに、第１の開口部１３４ａと第２の開口部１３４ｂとを有する。さらに、第１の開口部１３４ａと第２の開口部１３４ｂとに、第１の開口縁１３５ａと第２の開口縁１３５ｂとを有する。さらに、第１の開口縁１３５ａと第２の開口縁１３５ｂとに、第１のスプリット部１３６ａと第２のスプリット部１３６ｂ、および、第３のスプリット部１３６ｃと第４のスプリット部１３６ｄとを有する。さらに、第１のスプリット部１３６ａと第２のスプリット部１３６ｂ、および、第３のスプリット部１３６ｃと第４のスプリット部１３６ｄとが、第１の開口部１３４ａと第２の開口部１３４ｂとの端部にあって、各開口縁と各スプリット部とが対を成す。この構造によりキャパシタンスを形成する、第１のデュアルスプリットリング１３３ａと第２のデュアルスプリットリング１３３ｂとを有する。

第７の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１３１によれば、スプリット部を開口部の両端に設けたことで、第２の実施形態とは異なる放射パターンを得ることができる。

（第８の実施形態）
図１６は、本発明の第８の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置のデュアルスプリットリングの構造を示す斜視図である。

第８の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置と第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１との違いは以下のようである。すなわち、第８の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置は、スプリット部１６６ａ、１６６ｂとスプリット部１６６ｃ、１６６ｄとが、第１の給電線１６７ａと第２の給電線１６７ｂとが挟む領域に位置する開口縁１６５ａと開口縁１６５ｂとに設けられる。その他の構成は、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１と同様である。本実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置の特性は、第２の実施形態のＭＩＭＯアンテナ装置１と同等である。

また、第８の実施形態の変形例として、例えば、図１７、図１８、図１９に示す構造が可能である。すなわち、導体層１６２が、誘電層を介した第１の導体層１６２ａと第２の導体層１６２ｂとからなる。このとき、第１の導体層１６２ａの２箇所のスプリット部１６６ａ、１６６ｂの位置と、第２の導体層１６２ｂの２箇所のスプリット部１６６ｃ、１６６ｄの位置とは、各々、独立に、開口縁１６５ａと開口縁１６５ｂとに任意に設定することができる。

このとき、好ましくは、図１７、図１８、図１９に示す構造のように、２箇所のスプリット部１６６ａ、１６６ｂは、第１の給電線１６７ａと第２の給電線１６７ｂとが挟む領域の左右に位置する開口縁１６５ａのどちらか一方に集中して存在しない。および、２箇所のスプリット部１６６ｃ、１６６ｄは、第１の給電線１６７ａと第２の給電線１６７ｂとが挟む領域の左右に位置する開口縁１６５ｂのどちらか一方に集中して存在しない。

また、好ましくは、図１７〜１９に示すように、各スプリット部を独立に設ける場合には、第１の導体層１６２ａと第２の導体層１６２ｂの開口縁１６５ａと開口縁１６５ｂの内、スプリット部１６６を有する開口辺において、金属ビア１６８は設置されていない。

本発明は、上記の第１から第８の実施形態に限定されることなく、請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものである。

この出願は、２０１３年５月２８日に出願された日本出願特願２０１３−１１１８６７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

本発明は、無線通信におけるＭＩＭＯシステムで使用する無線通信装置のアンテナとして利用することができる。

１、１１、７１、９１、１０１、１１１、１２１、１３１ＭＩＭＯアンテナ装置
２、１３、７２、９２、１０２、１１２、１２２、１３２、１６２、２０２導体層
２ａ、７２ａ、１３２ａ第１の導体層
２ｂ、７２ｂ、１３２ｂ第２の導体層
３、７３、９３、１０３、１１３、１２３、１３３、１６３、２０３デュアルスプリットリング
３ａ、７３ａ、９３ａ、１０３ａ、１１３ａ、１２３ａ、１３３ａ第１のデュアルスプリットリング
３ｂ、７３ｂ、９３ｂ、１０３ｂ、１１３ｂ、１２３ｂ、１３３ｂ第２のデュアルスプリットリング
４、７４、９４、１０４、１１４、１２４、１３４、１６４、２０４開口部
４ａ、７４ａ、１３４ａ、１２第１の開口部
４ｂ、７４ｂ、１３４ｂ第２の開口部
５、７５、９５、１０５、１１５、１２５、１３５、１６５、２０５開口縁
５ａ、７５ａ、１３５ａ、１４第１の開口縁
５ｂ、７５ｂ、１３５ｂ第２の開口縁
６ａ、７６ａ、９６ａ、１０６ａ、１１６ａ、１２６ａ、１３６ａ、１６６ａ、２０６ａ、１８ａ第１のスプリット部
６ｂ、７６ｂ、９６ｂ、１０６ｂ、１１６ｂ、１２６ｂ、１３６ｂ、１６６ｂ、２０６ｂ、１８ｂ第２のスプリット部
６ｃ、７６ｃ、１３６ｃ第３のスプリット部
６ｄ、７６ｄ、１３６ｄ第４のスプリット部
７ａ、７７ａ、９７ａ、１０７ａ、１１７ａ、１２７ａ、１３７ａ、１６７ａ、２０７ａ、１６ａ第１の給電線
７ｂ、７７ｂ、９７ｂ、１０７ｂ、１１７ｂ、１２７ｂ、１３７ｂ、１６７ｂ、２０７ｂ、１６ｂ第２の給電線
８、７８、１３８、１６８、２０８金属ビア
９、７９、１０９、１１９、１２９、１３９、１６９、２０９ブリッジ線
９８開口辺
１０、７１０、１３１０誘電層
１１ａ、１３１１ａ、１６１１ａ、２０１１ａ第１のクリアランス
１１ｂ、１３１１ｂ、１６１１ｂ、２０１１ｂ第２のクリアランス
１１１２、１２１２分離線
１５接続点
１７導体縁

Claims

第１の開口部を有する第１の導体層と、
各々が、前記第１の開口部を跨ぎ、前記第１の開口部の第１の開口縁との接続点を有し、前記接続点で前記第１の導体層に給電する、第１と第２の給電線と、を有し、
前記第１の導体層が、前記第１の開口縁にあって、前記第１の導体層の導体縁まで切断された第１と第２のスプリット部を有する、ＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第１と第２の給電線を繋ぐブリッジ線を有する、請求項１記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第１の開口部を跨ぎ前記第１の開口縁と２箇所で接続し前記ブリッジ線と非接触な第１の分離線を有し、前記第１の分離線によって分離された前記第１の開口部は、各々、前記第１と第２のスプリット部の一方ずつを有する、請求項２記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第１の導体層は、前記第１の開口縁を始点として前記第１の導体層中へ延伸する第１と第２のクリアランスを有し、前記第１と第２の給電線は、各々、前記第１と第２のクリアランスの内側でかつ前記第１と第２のクリアランスに非接触に設けられた、請求項１からの３内の１項記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第１と第２の給電線は、各々、インピーダンス整合回路を有する、請求項１から４の内の１項記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記インピーダンス整合回路は、前記ＭＩＭＯアンテナ装置側のインピーダンスと給電側のインピーダンスとを整合させる、請求項５記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第１の導体層に誘電層を介して積層された第２の導体層を有し、
前記第１の導体層と前記第２の導体層とはビアにより電気的に接続し、
前記第２の導体層は、第２の開口部を有し、前記第２の開口部の第２の開口縁にあって、前記第２の導体層の導体縁まで切断された２箇所のスプリット部を有する、請求項１から６の内の１項記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第２の導体層は、前記第２の開口部を跨ぎ前記第２の開口縁と２箇所で接続する第２の分離線を有し、前記第２の分離線によって分離された各々の前記第２の開口部は、各々、前記２箇所のスプリット部の一方ずつを有する、請求項７記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第２の導体層は、誘電層を介して積層された複数の導電層からなる、請求項７または８記載のＭＩＭＯアンテナ装置。
前記第１と第２の給電線の挟む領域の左右に位置する前記第１あるいは第２の開口縁の一方に、各々、前記第１と第２のスプリット部の双方、あるいは、前記２箇所のスプリット部の双方が集中しない、請求項１から９の内の１項記載のＭＩＭＯアンテナ装置。