WO2007055232A1 - 複合アンテナ及びそれを用いた携帯端末 - Google Patents

Abstract

　アンテナと別のアンテナとの間の電気的なアイソレーションを十分に確保しつつ小型化が図れる複合アンテナを提供する。複合アンテナ（１００）は、グランド（１）と、グランド（１）に接続された第１給電点（２）と、第１給電点（２）に接続され、軸（３）に対して線対称で配置した第１導体（４）と、第１導体（４）に接続され、軸（３）に対して線対称で配置した第２導体（５）と、軸（３）上に配置された第２給電点（６）と、第２給電点（６）と第２導体（５）とを接続する第３導体（７）と、第２給電点（６）と第２導体（５）とを接続し、軸（３）に対して第３導体（７）に対して線対称に配置された第４導体（８）を有する。

Description

複合アンテナ及びそれを用いた携帯端末

技術分野

[0001] 本発明は、各種、各様の無線通信機器に用いられる複合アンテナ及びそれを用い た携帯端末に関するものである。

背景技術

[0002] 一般にダイバーシティアンテナのように複数のアンテナが用いられる通信装置にお いては、複数のアンテナ同士の間で電気的なアイソレーションを十分に取ることが重 要となる。このため、このような複合アンテナにおいてはアンテナ間の電気的なアイソ レーシヨンを確保するため、アンテナと隣のアンテナとの間隔を大きく取って 、た。

[0003] なお、この出願の発明に関する先行技術文献情報としては、たとえば、特許文献 1 が知られている。近年、携帯電話などの移動体通信端末は小型化傾向が強ぐこの ような複合アンテナを搭載する際には相隣接するアンテナの間隔を十分に確保する ことが難しくなり、結果的には電気的なアイソレーションを十分に確保することができ ないことが多力つた。

特許文献 1：特開 2003 - 298340号公報

発明の開示

[0004] そこで、本発明はこのような問題を克服した、すなわち、電気的なアイソレーションを 確保しつつ小型化が図れる複合アンテナを提供するものである。

[0005] 本発明は、グランドと、グランドに接続された第 1給電点と、第 1給電点に接続され、 グランドと直交する軸または面に対して線対称形状または面対称形状または電気的 に対称な第 1導体と、第 1導体に接続され、軸または面に対して線対称形状または面 対称の形状または電気的に対称な第 2導体と、軸または面の任意の位置に配置され た第 2給電点と、第 2給電点と第 2導体とを接続する第 3導体と、第 2給電点と第 2導 体とを接続し、軸または面に対して第 3導体と線対称または面対称、または電気的に 対称に配置された第 4導体とを有する複合アンテナである。

[0006] 本発明のこうした構成によれば、 1つのアンテナエレメントがバランス型アンテナ及 びアンバランス型アンテナの共通エレメントとして利用された対称構造を有するアン テナ構成により、バランス型アンテナとアンバランス型アンテナのそれぞれの給電点 の電位変化が相互に抑制され、アンテナ間の電気的なアイソレーションも十分に確 保することができる。これによつて、複合アンテナを構成する各アンテナの電気的なァ イソレーシヨンを確保しつつ小型化が図れる。

図面の簡単な説明

[図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1にかかる複合アンテナを示す斜視図である。

[図 2]図 2は、同複合アンテナにおいて第 1給電点に給電するときの状態を示す斜視 図である。

[図 3]図 3は、同複合アンテナにおいて第 2給電点に電力を給電するときの状態を示 す斜視図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態 2にかかる複合アンテナを示す斜視図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 3にかかる複合アンテナを示す斜視図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 4にかかる複合アンテナを示す斜視図である。

[図 7]図 7は、本発明の実施の形態 5にかかる複合アンテナを示す斜視図である。

[図 8]図 8は、本発明の実施の形態 6にかかる第 1の複合アンテナを示す斜視図であ る。

[図 9A]図 9Aは、本発明の実施の形態 6にかかる第 2の複合アンテナを示す斜視図 である。

[図 9B]図 9Bは、本発明の実施の形態 6にかかる第 2の複合アンテナの別の例を示す 斜視図である。

[図 10]図 10は、本発明の実施の形態 7にかかる複合アンテナを示す上面図である。

[図 11]図 11は、本発明の実施の形態 8にカゝかる複合アンテナを示す斜視図である。

[図 12]図 12は、本発明の実施の形態 9にかかる複合アンテナを示す斜視図である。

[図 13]図 13は、同複合アンテナにかかる第 1給電点に給電するときの状態を示す断 面図である。

[図 14]図 14は、同複合アンテナにかかる第 2給電点に電力を給電するときの状態を 示す断面図である。 [図 15]図 15は、本発明の実施の形態 10にかかる複合アンテナを示す断面図である

[図 16]図 16は、本発明の実施の形態 11にかかる複合アンテナを示す斜視図である

[図 17]図 17は、本発明の実施の形態 12にかかる複合アンテナを示す斜視図である

[図 18]図 18は、本発明の実施の形態 13にかかる複合アンテナを示す斜視図である

[図 19]図 19は、本発明の実施の形態 14にかかる複合アンテナを示す断面図である

[図 20]図 20は、本発明の実施の形態 15にかかる第 1の複合アンテナを示す断面図 である。

[図 21A]図 21Aは、本発明の実施の形態 15にかかる第 2の複合アンテナを示す断面 図である。

[図 21B]図 21Bは、本発明の実施の形態 15にかかる第 3の複合アンテナを示す断面 図である。

[図 22]図 22は、本発明の実施の形態 16にかかる複合アンテナを示す斜視図である

[図 23]図 23は、本発明の実施の形態 17にかかる第 1の複合アンテナを示す斜視図 である。

[図 24]図 24は、本発明の実施の形態 17にかかる第 2の複合アンテナを示す斜視図 である。

[図 25]図 25は、本発明の実施の形態 17にかかる第 3の複合アンテナを示す斜視図 である。

符号の説明

1 グランド

2 第 1給電点

3 軸 5 第 2導体

6 第 2給電点

7 第 3導体

8 第 4導体

17 インダクタ

18 平面

19 メアンダ形状

20 天板

21 フロントガラス

22 第 5導体

23 第 3給電点

24 第 6導体

25 第 7導体

100, 104, 105, 106, 107, 108, 109A, 109B, 110, 111, 112, 114, 115, 116, 117, 118, 119, 120, 121A, 121B, 122, 123, 124, 125 複合アンテ ナ

発明を実施するための最良の形態

(実施の形態 1)

図 1は本発明の実施の形態 1にかかる複合アンテナ 100を模式的に示した斜視図 である。複合アンテナ 100の基本的な構造は、ほぼ平面構造を有するグランド 1と、グ ランド 1に接続された第 1給電点 2と、第 1給電点 2に一端 4aが接続され、グランド 1と ほぼ直交する軸 3に対してほぼ線対称になるような形状を有し線対称に配置された 第 1導体 4を備える。軸 3は、グランド 1のほぼ中央部に配置されている。また、複合ァ ンテナ 100は、第 1導体 4の他端 4bに接続され、軸 3に対して線対称になるような形 状を有する第 2導体 5と、軸 3上に配置された第 2給電点 6と、第 2給電点 6と第 2導体 5とを接続する第 3導体 7と、第 2給電点 6と第 2導体 5とを接続し、軸 3に対して第 3導 体 7と線対称に配置された第 4導体 8を有する。 [0010] 複合アンテナ 100は、第 1給電点 2から給電した場合、すなわち、第 1給電点 2に対 して電力を供給した場合、アンバランス型アンテナとして作動する。一方、第 2給電点 6から給電した場合には、複合アンテナ 100はバランス型アンテナとして作動する。

[0011] 図 2、図 3を用いて、実施の形態 1にかかる複合アンテナ 100の動作を説明する。特 に、第 1給電点 2と第 2給電点 6の間の電気的なアイソレーションが十分に確保するこ とができる理由について説明する。

[0012] 図 2に示す複合アンテナ 100において、第 1給電点 2から給電し、アンバランス型ァ ンテナとして作動させた場合、図 2に示すように第 1給電点 2から第 1導体 4を介して 第 2導体 5を流れる電流 9は、第 1導体 4と第 2導体 5との接続点 10から遠ざ力る方向 、すなわち外方方向に向力つて流れる。なお、図 2においては、説明、作図の便宜上 、電流 9の向きは、接続点 10を中心にして外方であるとして示している。しかし、電流 9の向きは、第 1給電点 2に供給される信号の周波数に応じた周期によって、接続点 10を中心にして外方方向と内方方向とに交互に切り替わる。

[0013] また、第 1導体 4と第 2導体 5は互いに軸 3に対して共に線対称に配置されるような 形状であるので、第 1導体 4と第 2導体 5との電磁界結合は軸 3に対してほぼ線対称と なる。このため、第 2導体 5を流れる電流 9は、軸 3を中心にほぼ対称に流れる。第 3 導体 7と第 4導体 8は、軸 3に対して対称に配置されているので、軸 3を中心に対称に 流れる電流 9により、第 2給電点 6及び第 3導体 7の接続点 6aと、第 2給電点 6及び第 4導体 8の接続点 6bとの間の電位差は常にほぼ零となる。こうした構成下においては 、第 1給電点 2に給電し、アンバランス型アンテナとして使用する際に、第 1給電点 2 力 第 2給電点 6への電気的な干渉を排除することができるので、給電点と他の給電 点の間の電気的なアイソレーションを十分に確保することができる。

[0014] 次に、第 2給電点 6から給電し、複合アンテナ 100をバランス型アンテナとして作動 させた動作について図 3を用いて説明する。第 2導体 5に流れる電流 11は、第 2導体 5の一方端部 5aから他方端部 5bに向けて一方向に流れる。ここで、第 1導体 4と第 2 導体 5は、軸 3に対して共に線対称に配置しているので、第 2導体 5と第 1導体 4との 電磁界結合は軸 3に対してほぼ線対称となる。さらに、第 2導体 5が軸 3に対してほぼ 線対称の形状に形成されていることから、第 2導体 5における電圧分布は、第 1導体 4 と第 2導体 5との接続点 10において常にほぼ零となる。よって、第 2給電点 6に高周 波信号を供給し、図 1に示す複合アンテナ 100をバランス型アンテナとして使用する 場合には、第 2給電点 6から第 1給電点 2への不要な干渉が排除され、両者の給電間 の電気的なアイソレーションを十分に確保することができる。

[0015] こうした構成によれば、従来、 2本のアンテナ同士を電気的にアイソレーションする ためにアンテナと他のアンテナとのアンテナ間距離を十分に大きくとる必要があった 。しかし、本発明によれば、こうしたアンテナ同士の配置間隔を狭めることができるよう になるので複合アンテナ 100の小型化が図れる。また、従来、 2組のアンテナエレメン トを用意する必要があつたが、本発明の複合アンテナ 100によれば、 2つの給電点で 1つのアンテナエレメントを共有することが可能となるため、アンテナ構造の簡略ィ匕が 図れる。

[0016] また、図 3においては、第 2給電点 6における複合アンテナのインピーダンス整合は 、第 2導体 5と第 3導体 7の接続点 14と、接続点 10との間の距離、及び、第 2導体 5と 第 4導体 8の接続点 15と、接続点 10の間の距離を調整することによって、取ることが できる。このため、グランド 1に近接して配置された通常のダイポールアンテナと比べ てみてもインピーダンス整合を取ることが容易となる。

[0017] 次に、本発明の複合アンテナ 100の放射パターンについて説明する。第 1給電点 2 から信号を供給した場合、放射に寄与する電流は、第 1導体 4に生じる電流 16 (図 2 参照）である。第 2導体 5上に生じる電流 9は接続点 10に対して流れる向きが逆方向 となるため、放射パターンには大きく影響しない。この結果、第 2給電点 6から信号を 供給した場合の図 1に示す複合アンテナ 100の放射パターンは、 XY面においてほ ぼ無指向性 (偏波: Z軸）、士 Z軸方向にヌル点を持つものとなる。

[0018] これに対し、第 2給電点 6から信号を供給した場合、放射に寄与する電流は、第 2導 体 5に生じる電流 11 (図 3)であり、第 1導体 4には放射に寄与する電流は発生しな!、 。また、第 3導体 7上の電流 12と、第 4導体 8に流れる電流 13は互いに逆方向に流れ 、第 3導体 7と第 4導体 8との間隔が波長に対して狭ければ、放射パターンに大きく影 響することはない。よって、第 2給電点 6から信号を供給した場合、図 1に示す複合ァ ンテナ 100の放射パターンは、 ±X軸方向にヌル点を持つ。ここで、仮にグランド 1が 存在しなとすれば YZ面において無指向性 (偏波: X軸）となる。しかし、実際にはダラ ンド 1が存在しているため、このときの放射の振る舞いは、グランド 1から反射され、 + ζ軸方向に最大利得を持つこととなる。

[0019] このように、 ±Χ軸方向と士 Ζ軸方向においては、各給電点から信号を供給した場 合のそれぞれの放射パターン力 お互いにヌル点を補う。また、士 Υ軸方向において は、偏波の異なる 2つの放射パターンが存在することから、図 1に示す複合アンテナ 1 00を指向性ダイバーシティアンテナや偏波ダイバーシティアンテナとして使用するこ とがでさる。

[0020] また、第 1給電点 2と第 2給電点 6に同一周波数の信号が供給される場合、互いの 信号の位相を適宜調整することにより、ほぼ士 Υ軸方向に円偏波を放射させることが 可能となる。故に、図 1に示すような小型で簡易なアンテナ構成とすることで、ほぼ士 Υ軸方向に円偏波を放射させることが可能な円偏波アンテナを実現することができる 。なお、グランド 1の形状を各種各様に変更することによって円偏波が放射される方 向には変化させることができる。

[0021] 図 1に示す本発明の複合アンテナ 100は、ダイバーシティアンテナとして使用する ことができるだけではなぐ 2つのシステム用の複合アンテナとしても使用することがで きる。これにより、各種各様のシステムが組み込まれる携帯電話のアンテナ本数の低 減に貢献することができ、携帯電話の小型化が図れる。また、図 1に示す複合アンテ ナ 100は、共用器、または共用器の一部としても使用することができる。これにより、 新たな共用器の設置を排除することができ、携帯電話等の通信機器の小型化が図 れる。なお、共用器の一部として図 1に示す複合アンテナ 100を採用すれば、信号の 通過ロスを低減させながら共用器を設計することが可能となる。これにより、携帯端末 の受信器として NF特性を向上し、送信器としてパワーアンプの消費電力を低減する ことができる。

[0022] また、第 1給電点 2と第 2給電点 6に供給される信号の周波数は同一であっても良い し、異なっていても良い。第 1給電点 2と第 2給電点 6とに異なる周波数の信号を供給 するようにすれば、いくつかの周波数を使用した各種各様のシステムが複合された通 信機のアンテナに適用することが可能となる。 [0023] ここで、実施の形態 1の骨子を図 1を用いて要約すると次のとおりである。すなわち 、本発明にかかる複合アンテナ 100は、グランド (1)と、グランド (1)に接続された第 1給 電点 (2)と、第 1給電点 (2)に接続され、グランド (1)と直交する軸 (3)または面に対して 線対称または面対称形状を有する第 1導体 (4)と、第 1導体 (4)に接続され、軸 (3)また は面に対して線対称形状または面対称の形状を有する第 2導体 (5)と、軸 (3)または 面の任意の位置に配置された第 2給電点 (6)と、第 2給電点 (6)と第 2導体 (5)とを接続 する第 3導体 (7)と、第 2給電点 (6)と第 2導体 (5)とを接続し、軸 (3)または面に対して 第 3導体 (7)と線対称または面対称にまたは配置された第 4導体 (8)とを有する。

[0024] (実施の形態 2)

図 4は、本発明の実施の形態 2にかかる複合アンテナ 104の斜視図である。実施の 形態 2が実施の形態 1と相違する主な点は、第 2導体 5の途中にインダクタ 17が接続 されている点である。軸 3はグランド 1のほぼ中央部に配置されている。そして、第 2導 体 5が軸 3に対して線対称ではなく、インダクタ 17が接続された側のエレメント長はそ れが接続されて 、な 、側のエレメント長よりも短くなるように設定して 、る。これによつ て、両者の電気長は軸 3に対して線対称に保つことができる。なお、第 2導体 5の電 気長に関しては、軸 3に対して線対称になるように、インダクタ 17及び第 2導体 5のェ レメント長が調整されている。

[0025] 図 4に示す複合アンテナ 104は、構造的には対称性が十分に満足されてはいない ものの、電気的には対称性が保たれている。このため、それぞれの給電点 2, 6の電 流、電圧分布は実施の形態 1とほぼ同様になる。それぞれの給電点 2, 6での電位変 ィ匕がお互いに抑制され、給電点 2と 6の間において、電気的なアイソレーションを十 分に確保することができる。その結果、従来、 2本のアンテナ間の電気的なアイソレー シヨンを確保するために確保しなければならな力つたアンテナと隣のアンテナとの距 離を短くすることができるので、複合アンテナの小型化が図れる。また、従来、 2組の アンテナエレメントを用意する必要があった力 本発明によれば、 1つのアンテナエレ メントを 2つの給電点で共有することが可能となるため、アンテナ構造の簡略ィ匕が図 れる。

[0026] なお、図 4においては、複合アンテナ 104は軸 3に対してほぼ線対称の形状を有す るものとして説明した。しかし、グランド 1に直交する任意の面に対して面対称の形状 を有する複合アンテナとして構成してもその動作、作用、効果はほぼ同じである。

[0027] (実施の形態 3)

図 5は、本発明の実施の形態 3にかかる複合アンテナ 105の斜視図である。実施の 形態 3が実施の形態 1と相違する主な点は、第 2導体 5の形状が 2つの扇の要を当接 させた形状となっている点、及び、第 1導体 4の形状が蛇行している点である。軸 3は グランド 1のほぼ中央部に配置されている。第 1導体 4及び第 2導体 5は、共に、軸 3 に対してほぼ線対称としているため、実施の形態 1と同様のアンテナ動作を有するこ ととなる。第 2導体 5の形状が 2つの扇の要を当接させた形状であるため、より広帯域 特性を得ることが可能となる。また、第 1導体 4が蛇行しているため、第 1給電点 2から 給電したときの複合アンテナ 105の共振周波数の大きさを下げることができ、その結 果、複合アンテナ 105の小型化を図ることができる。なお、第 2導体 5は軸 3に対して 線対称な円盤形状としても良い。これにより、さらに広帯域なアンテナを実現すること ができる。また、第 1導体 4は、軸 3に対してほぼ線対称であれば、蛇行形状以外の 形状でもあっても力まわな 、。

[0028] (実施の形態 4)

図 6は、本発明の実施の形態 4にかかる複合アンテナ 106の斜視図である。実施の 形態 4が実施の形態 1と相違する主な点は、複合アンテナ 106の形状が平面 18に対 して面対称となっている点、及び、第 2導体 5の一部カ^ァンダ形状 19となっている点 である。

[0029] 平面 18はグランド 1のほぼ中央部に配置されている。複合アンテナ 106が平面 18 に対して面対称となる構造を有している場合にも、実施の形態 1と同様のアンテナ動 作を得ることができる。このため、第 1給電点 2と第 2給電点 6との間の電気的なアイソ レーシヨンを十分に確保することができる。また、第 2導体 5の一部をメアンダ形状 19 とすることにより、第 1給電点 2及び第 2給電点 6からそれぞれ給電したときのそれぞ れのアンテナの共振周波数を下げることができる。このように共振周波数を下げる第 2導体 5の形状は、平面 18に対して面対称であればどのような形であっても良い。た とえば、第 2導体 5を方形状の平面としても良い。また、楕円形または円形のループ 形状にしても良い。これにより、共振周波数を下げることができると共に、アンテナの 広帯域特性を向上することも可能となる。

[0030] (実施の形態 5)

図 7は、本発明の実施の形態 5にかかる複合アンテナ 107の斜視図である。実施の 形態 5が、実施の形態 1と相違する主な点は、第 3導体 7が第 2導体 5の一方端部 5a で接続される点、及び、第 4導体 8は第 2導体 5の他方端部 5bで接続されている点で ある。これにより、第 2給電点 6から給電された場合には、複合アンテナ 107はループ アンテナとして作動する。第 1給電点 2から給電された場合には、複合アンテナ 107 はモノポールアンテナとして作動する。こうした構成によって、磁流型アンテナである ループアンテナと電流型アンテナであるモノポールアンテナとが複合されたアンテナ を 1つのアンテナエレメントにより構成することができる。こうした複合アンテナ 107は、 人体の近傍や自由空間といった色々な環境下での使用を可能にする。また、複合ァ ンテナの小型化が図れる。

[0031] また、第 2給電点 6と第 2導体 5との間隔を狭くした場合、つまり第 2導体 5と第 3導体 7と第 4導体 8で作られる形状が、細長い矩形形状となった場合には、第 2給電点 6か ら給電すると複合アンテナ 107をフォールデッドダイポールとして作動させることもで きる。これにより第 2給電点 6からみたアンテナ入力インピーダンスを高く設計すること ができ、アンテナの広帯域ィ匕が可能となる。

[0032] (実施の形態 6)

図 8、図 9A及び図 9Bは、本発明の実施の形態 6にかかる複合アンテナの斜視図 である。実施の形態 6が、実施の形態 1と相違する主な点は、図 8の複合アンテナ 10 8に示されるように、第 2導体 5の形状が方形のフォールデッド形状となって 、る点で ある。これにより、第 1給電点 2から給電されたときのアンテナの共振周波数を下げる ことができる。また、第 2給電点 6から給電されたときのアンテナの放射抵抗を向上さ せることができ、広帯域特性を実現することができる。

[0033] 第 2導体 5の形状は、図 8に示したものの外に、図 9Aに示すように複合アンテナ 10 9Aは、楕円形のフォールデッド形状としても、図 8に示す複合アンテナ 108のものと 同様の効果を奏する。 [0034] また、図 8および図 9Aにおいて、第 2導体 5の第 1導体 4と接続された辺と対向する 辺に第 3導体 7及び第 4導体 8が接続されているが、第 2導体 5の第 1導体 4が接続さ れている辺側に第 3導体 7及び第 4導体 8を接続しても良い。これにより、図 8及び図 9Aと同様の効果を得ることができる。たとえば、図 9Aに示す複合アンテナ 109Aを 変形して、図 9Bに示すように別の複合アンテナ 109Bとしても、図 8及び図 9Aと同様 の効果を奏する。

[0035] (実施の形態 7)

図 10は、本発明の実施の形態 7にかかる複合アンテナ 110の上面図である。実施 の形態 7が、実施の形態 1と相違する主な点は、グランド 1の形状が軸 3に対して線対 称形状の方形の平面となっている点、及び、グランド 1の端部に第 1給電点 2が接続 されている点である。軸 3はグランド 1のほぼ中央部に配置されている。なお、図 10に 示す複合アンテナ 110は、第 2給電点 6とグランド 1は接続されておらず、また、第 3導 体 7及び第 4導体 8とグランド 1も接続されて 、な 、。

[0036] このような構成とすることで、第 1給電点 2に給電した場合に、放射に寄与する電流 がグランド 1にも流れるため（特に士 Z軸方向）、第 1給電点 2に給電した場合のアンテ ナの放射抵抗が大きくなり、他回路とのインピーダンス整合を容易に取ることができ、 放射効率を向上させることが可能となる。また、グランド 1の Z軸方向の電気長を、ダラ ンド 1の長さを変えることにより調整することで、第 1給電点に給電した場合のアンテナ の広帯域ィ匕を図ることができる。

[0037] なお、図 10に示すグランド 1は、軸 3に対して線対称となる形状を有している。しか し、グランド 1にお 、て電流分布の低 、部分の形状が軸 3に対して必ずしも線対称で なくても、第 1給電点 2と第 2給電点 6との間の電気的なアイソレーションを十分に確 保することができる。

[0038] また、携帯端末等に実施の形態 7の複合アンテナを使用することで、小型形状の指 向性ダイバーシティアンテナまたは偏波ダイバーシティアンテナを実現することがで きる。

[0039] (実施の形態 8)

図 11は、本発明の実施の形態 8にかかる複合アンテナ 111の斜視図である。実施 の形態 8と実施の形態 1との主な相違点は次のとおりである。すなわち、実施の形態 1 (図 1〜図 3)においては、グランド 1は車の天板 20で構成されている点、及び、第 1給 電点 2が天板 20の端部 20aに接続されている点、及び、複合アンテナがフロントガラ ス 21上に設置されている点である。これに対して、図 11に示す実施の形態 8におい ては、第 2給電点 6と天板 20は接続されておらず、また、第 3導体 7及び第 4導体 8と 天板 20も接続されて 、な 、。

[0040] このような構成とすることで、第 1給電点 2から給電した場合に、放射に寄与する電 流は天板 20上にも流れるため（特に士 Y軸方向）、第 1給電点 2に給電した場合のァ ンテナの放射抵抗が大きくなり、他回路とのインピーダンス整合を容易に取ることがで き、放射効率を向上させることが可能となる。この場合、放射パターンは、士 Y軸方向 に主にヌル点が発生し、概ね ±X軸方向に最大利得を有するものとなる。つまり、放 射パターンは、 XY面において、概ね数字の「8」に似た形状パターンとなる。

[0041] これに対して、第 2給電点 6に給電した場合のアンテナの放射パターンは、第 2導 体 5に流れる電流は主に放射に寄与し、天板 20が反射板として作用することから、概 ね Y軸方向に最大利得を有し、概ね +Y軸方向に最小利得を有する放射パター ンとなる。

[0042] このように、それぞれの給電点 2, 6に給電したときの、それぞれの放射パターンの 最大利得方向が異なるため、車載指向性ダイバーシティアンテナとして、本発明の複 合アンテナを使用することが可能となる。また、フロントガラス 21に貼り付けられるダイ バーシティアンテナは、ドライバーの視認性を遮らな 、ような小型であることが望まし Vヽので、このようなユーザニーズに適したアンテナ構成を実現することが可能となる。

[0043] また、デジタルテレビジョンのように、信号復調時に同期検波や伝搬路等化等の信 号処理を行う場合には、車室内の散乱波を受信すると特性劣化に繋がる。このような 車室内散乱波を受信しないような放射パターンを有するアンテナ、つまり、車室内方 向のアンテナ利得が低いアンテナが求められている。さらに、車の進行方向に対して 直交する方向（図 11において ±X軸方向）からの到来波は、ドップラー周波数が発生 せず、信号復調時の特性劣化に繋がらないため、この方向からの到来波をより受信 しゃすいアンテナが求められている。そこで、第 2給電点 6から給電したときのアンテ ナの車室内方向放射利得は、天板 20が反射板として機能することから低く抑えること ができる。

[0044] また、第 1給電点 2から給電したときのアンテナ放射パターンの最大利得方向は士 X軸方向とすることができる。よって、図 11に示すように、本発明の複合アンテナを車 のフロントガラス 21に配置させることにより、デジタルテレビジョンやデジタルラジオに 最適なダイバーシティアンテナを小型に実現することが可能となり、受信特性の飛躍 的向上を図ることが可能となる。

[0045] なお、本発明に力かる複合アンテナ 111をフィルムアンテナにより構成しても良い。

これにより、ドライバーの視認性に悪影響を与えることなぐまた、目障りにならないァ ンテナを実現することが可能となる。また、リアガラス上に複合アンテナを設置しても、 同様の効果が得られる。

[0046] (実施の形態 9)

図 12は実施の形態 9にかかる複合アンテナ 112の斜視図である。複合アンテナ 11 2は、ほぼ平面形状を成すグランド 1と、グランド 1に接続された第 1給電点 2と、第 1給 電点 2に一端 4aが接続され、グランド 1に直交する軸 3に対して線対称形状の第 1導 体 4とを有する。軸 3はグランド 1のほぼ中央部に配置されている。また、複合アンテナ 112は、第 1導体 4に接続され、軸 3に対して線対称形状の第 2導体 5を備え、第 2導 体 5のほぼ中央部は第 1導体 4の他端 4bに接続されている。また、軸 3上に設けた第 2給電点 6と、第 2給電点 6と第 2導体 5とを接続する第 3導体 7と、第 2給電点 6と第 2 導体 5とを接続し、軸 3に対して第 3導体 7と線対称に配置された第 4導体 8とを有す る。

[0047] さらに、複合アンテナ 112は、第 2導体 5と直交すると共に、軸 3に対して電気的に 対称に、かつ、線対称形状に設定された第 5導体 22と、軸 3上に配置された第 3給電 点 23と、第 3給電点 23と第 5導体 22とを接続する第 6導体 24と、第 3給電点 23と第 5 導体 22とを接続し、軸 3に対して第 6導体 24と電気的に対称であり、かつ、線対称に 配置された第 7導体 25とを有する。

[0048] 第 1給電点 2から給電した場合、図 12に示す複合アンテナ 112はアンバランス型ァ ンテナとして作動する。第 2給電点 6及び第 3給電点 23から給電した場合には、図 12 の複合アンテナ 112はバランス型アンテナとして作動する。

[0049] 次に、図 13、図 14を用いて、実施の形態 9に示す図 12の複合アンテナ 112の動作 原理を説明する。特に、第 1給電点 2と第 2給電点 6と第 3給電点 23の間の電気的な アイソレーションが十分に確保することができる理由について説明する。

[0050] 図 12に示す複合アンテナ 112において、第 2導体 5が存在する XZ面でカットしたと きの断面図を図 13に示す。図 13の第 1給電点 2から給電し、図 12に示す複合アンテ ナ 112をアンバランス型アンテナとして作動させた場合、図 13に示されるように第 1給 電点 2から第 1導体 4を介して第 2導体 5を流れる電流 26は、第 1導体 4と第 2導体 5と の接続点 27を中心にして外方方向に流れる。なお、図 13においては、説明の便宜 上、電流 26の向きは、接続点 27を中心にして外方方向とした力 電流 26の向きは、 第 1給電 2に供給される信号の周波数に応じた周期で、接続点 27を中心に外方方向 と内方方向とを繰り返す。

[0051] また、第 2導体 5と第 1導体 4とが軸 3に対して共に線対称形状であるので、第 1導体 4における第 2導体 5との電磁界結合は軸 3に対してほぼ線対称となる。このため、第 2導体 5に流れる電流 26は、軸 3を中心にほぼ対称に流れる。第 3導体 7と第 4導体 8 は、軸 3に対して線対称であるので、接続点 27を中心に外方に流れる電流 26により 、第 2給電点 6及び第 3導体 7の接続点と、第 2給電点 6及び第 4導体 8の接続点の間 の電位差が常にほぼ零となる。このため、第 1給電点 2に給電し、図 12に示す複合ァ ンテナ 112をアンバランス型アンテナとして使用する際に、第 2給電点 6への干渉が 排除され、両給電間における電気的なアイソレーションが十分に確保される状態とな るのである。

[0052] 図 13において、第 2導体 5の電流分布に基づき第 2給電点 6と第 1給電点 2の間の 電気的なアイソレーションが確保される理由について説明した。これは、図 12の第 3 給電点 23と第 1給電点 2との間においても同様のことが言える。第 3給電点 23と第 1 給電点 2の間の電気的なアイソレーションも十分に確保することができる。

[0053] 次に、第 2給電点 6から給電し、図 12の複合アンテナ 112をバランス型アンテナとし て作動させた場合の動作原理を図 14に基づいて説明する。図 14は、図 12の複合ァ ンテナにおいて、第 2導体 5が存在する XZ面でカットしたときの断面図を示す。第 2 導体 5に流れる電流 28は、第 2導体 5の一方端部 5aから他方端部 5bに向けて一方 向に流れる。なお、第 2導体 5と第 1導体 4とが軸 3に対して共に線対称形状であるの で、第 2導体 5における第 1導体 4との電磁界結合は軸 3に対してほぼ線対称となる。

[0054] さらに、第 2導体 5が軸 3に対してほぼ線対称形状に形成されていることから、第 2導 体 5における電圧分布力 第 1導体 4と第 2導体 5の接続点 27において常にほぼ零と なる。よって、第 2給電点 6に信号を供給し、図 12に示す複合アンテナ 112をバラン ス型アンテナとして使用する場合には、第 2給電点 6から第 1給電点 2に対する不要 な干渉が排除され、電気的なアイソレーションが十分に確保された状態となるのであ る。

[0055] 図 14において、第 2導体 5の電流分布に基づき第 2給電点 6と第 1給電点 2の間の 電気的なアイソレーションが確保される理由を説明した力 これは、図 12の第 3給電 点 23と第 1給電点 2との間においても同様のことが言える。第 3給電点 23と第 1給電 点 2の間の電気的なアイソレーションを十分に確保することができる。

[0056] また、図 12に示す複合アンテナ 112において、第 2給電点 6及び第 3給電点 23か らバランスよく給電された場合、第 2導体 5と第 5導体 22が直流的に接続された接続 点 27において電位がほぼ零となる。このため、第 2給電点 6から入力された信号が第 5導体 22へ漏れ込むという不具合を排除することができる。また、第 2導体 5と第 5導 体 22は直交して配置されているため、第 2導体 5と第 5導体 22の間で電磁結合する という不具合を排除することができる。これは、第 2導体 5による放射の偏波方向と第 5 導体 22による放射の偏波方向とが直交するためである。故に、第 2給電点 6と第 3給 電点 23の間の電気的なアイソレーションを十分に確保することが可能となる。

[0057] 上述のように、従来、 3本のアンテナ同士の電気的なアイソレーションを確保するた めに設けられていた比較的長いアンテナ間距離を設ける必要がなくなり、複合アンテ ナの小型化が図れる。また、従来、 3組のアンテナエレメントを用意する必要があった 1S 本発明により、 2つのアンテナエレメントを 3つの給電点で共有することが可能とな るため、アンテナ構造の簡略ィ匕が図れる。

[0058] また、図 14において、第 2給電点 6における複合アンテナのインピーダンス整合は、 第 2導体 5と第 3導体 7の接続点 31と接続点 27の間の距離、及び、第 2導体 5と第 4 導体 8の接続点 32と接続点 27の間の距離を調整することにより取ることができるため 、グランド 1に近接して配置された通常のダイポールアンテナと比較してインピーダン ス整合を取ることが容易となる。このことは、第 3給電点 23において複合アンテナのィ ンピーダンス整合をとる場合にもほぼ同様である。

[0059] 次に、本発明の複合アンテナ 112の放射パターンについて図 13、図 14を用いて説 明する。第 1給電点 2から信号を供給した場合、放射に寄与する電流は、第 1導体 4 に生じる電流 33であり、第 2導体 5に生じる電流 26は接続点 27に対して向きが逆方 向となるので、放射には大きな影響は与えない。この結果、第 2給電点 6から信号を 供給した場合には、図 12に示す複合アンテナ 112の放射パターンは、 XY面におい てほぼ無指向性 (偏波方向： Z軸)で、概ね士 Z軸方向にヌル点を持つものとなる。

[0060] これに対し、第 2給電点 6から信号を供給した場合、放射に寄与する電流は、第 2導 体 5に生じる電流 28であり、第 1導体 4には放射に寄与する電流は発生しない。また 、第 3導体 7の電流 29と第 4導体 8上の電流 30は互いに逆方向に流れる。このため、 第 3導体 7と第 4導体 8の間隔が波長に対して狭ければ、放射パターンに大きく影響 することはない。よって、第 2給電点 6から信号を供給した場合には、図 12に示す複 合アンテナ 112の放射パターンは、概ね ±X軸方向にヌル点を持ち、グランド 1が仮 に存在しなければ YZ面において無指向性 (偏波方向： X軸）となる。しかし、グランド 1が存在しないとすれば、この放射パターンは、グランド 1により反射され、概ね +Z軸 方向に最大利得を持つこととなる。

[0061] 図 12において、第 3給電点 23から信号を供給した場合においても、第 2給電点 6か ら信号を供給した場合と同様の電流分布となる。そのときの放射パターンは、概ね士 Y軸方向にヌル点を持ち、グランド 1が存在しな 、とすれば XZ面にぉ 、て無指向性（ 偏波方向： Y軸）となる。しかし、実際はグランド 1が存在するため、—Z軸方向の放射 はグランド 1によって反射され、概ね +Z軸方向に最大利得を持つ放射パターンとな る。

[0062] このように、各給電点力も信号を供給した場合のそれぞれの放射パターンが、お互 いにヌル点を補うと共に、 ±X軸方向及び士 Y軸方向においては各アンテナの偏波 方向が異なることから、図 12に示す複合アンテナ 112を指向性ダイバーシティアンテ ナゃ偏波ダイバーシティアンテナとして使用することができる。

[0063] また、図 12において、第 1給電点 2と第 2給電点 6に同一周波数の信号が供給され る場合、互いの信号の位相を適宜調整することにより、ほぼ士 Y軸方向に円偏波を放 射させることが可能となる。なお、グランド 1の形状により円偏波が放射される方向は 変化する。また、第 1給電点 2と第 3給電点 23に同一周波数の信号が供給される場 合、互いの信号の位相を適宜調整することにより、ほぼ ±X軸方向に円偏波を放射さ せることが可能となる。なお、グランド 1の形状により円偏波が放射される方向は変化 する。さらに、第 2給電点 6と第 3給電点 23に同一周波数の信号が供給される場合、 互いの信号の位相を適宜調整することにより、ほぼ士 Z軸方向に円偏波を放射させる ことが可能となる。なお、グランド 1の形状により円偏波が放射される方向は変化する

[0064] このように、図 12に示す複合アンテナ 112は小型で簡易なアンテナ構成であるにも かかわらず、多方向に円偏波を放射させることが可能な円偏波アンテナを実現するこ とがでさる。

[0065] なお、図 12に示す本発明の複合アンテナ 112は、ダイバーシティアンテナとして使 用することができるだけでなぐ 3つのシステム用の複合アンテナとしても使用すること ができる。これにより、各種各様のシステムが組み込まれた携帯電話のアンテナ本数 の低減に貢献することができ、携帯電話の小型化を図ることができる。

[0066] また、図 12に示す複合アンテナ 112は、共用器、または共用器の一部としても使用 することができる。これにより、あらたに共用器を設置しなければならないという不具合 を排除することができ、携帯電話等の通信機器の小型化が図れる。

[0067] なお、共用器の一部として図 12に示す複合アンテナ 112を使用するならば、信号 の通過ロスを低減させながら共用器を設計することが可能となる。これにより、携帯端 末の受信器としての NF特性を向上し、送信器としてパワーアンプの消費電力を低減 することができる。

[0068] また、第 1給電点 2と第 2給電点 6と第 3給電点 23に供給される信号の周波数は同 一でも良いし、異なっていても良い。第 1給電点 2と第 2給電点 6と第 3給電点 23とに 異なる周波数の信号が供給される場合、数々の周波数を使用した色々なシステムが 複合された通信機のアンテナとして、図 12に示す複合アンテナ 112を適用すること が可能となる。

[0069] ここで実施の形態 9の骨子を、図 12を用いて要約すると次のとおりである。すなわち 、本発明にかかる別の複合アンテナは、グランド (1)と、グランド（1)に接続される第 1 給電点 (2)と、第 1給電点 (2)に接続され、グランド (1)と直交する軸 (3)または面に対し て線対称形状または面対称形状または電気的特性の対称性を有する第 1導体 (4)と 、第 2給電点 (6)と、第 2給電点 (6)を通る任意の軸（3)に対し線対称形状または面対 称形状を有し、かつ、第 1導体 (4)に接続される第 2導体 (5)と、第 2給電点 (6)と第 2 導体 (5)とを接続する第 3導体 (7)と、第 2給電点 (6)と第 2導体 (5)とを接続すると共 に任意の軸 (3)に対し第 3導体 (7)とほぼ線対称に配置された第 4導体 (8)と、任意の 軸 (3)上に配置された第 3給電点（23)と、第 2導体 (5)とほぼ直交して配置されると 共に任意の軸 (3)に対しほぼ線対称形状または面対称形状を有する第 5導体 (22) と、第 3給電点（23)と第 5導体 (22)とを接続する第 6導体 (24)と、第 3給電点（23)と 第 5導体 (22)とを接続すると共に任意の軸 (3)に対し第 6導体 (24)とほぼ線対称ま たは面対称に配置された第 7導体 (25)とを有する。

[0070] (実施の形態 10)

図 15は実施の形態 10にかかる複合アンテナ 115の断面図である。特に、第 2導体 5が存在する XZ面でカットしたときの断面図を示す。実施の形態 10においては基本 的には実施の形態 9とほぼ同様である。

[0071] 実施の形態 10が実施の形態 9と相違する主な点は、第 2導体 5の途中にインダクタ 34が接続されている点である。そして、第 2導体 5が軸 3に対して線対称ではなぐィ ンダクタ 34が接続されて 、る側のエレメント長がインダクタ 34が接続されて 、な 、側 のエレメント長よりも短くなるように設定している。これによつて、第 2導体 5の電気長は 、軸 3に対して線対称になるように、インダクタ 34及び第 2導体 5のエレメント長が調整 されることになる。すなわち、図 15においては、構造的には対称性が十分に満足され ていないものの、電気的には対称性が保たれている。このため、第 1給電点 2および 第 2給電点 6の電流、電圧分布は実施の形態 9とほぼ同様になる。従って、第 1給電 点 2および第 2給電点 6の電位変化がお互いに抑制され、第 1給電点 2と第 2給電点 6の間の電気的なアイソレーションが十分に確保される。

[0072] また、図 15に示した構成に加えて、図 12に示した第 5導体 22を採用する場合には 、図 15における第 2導体 5と同様に、軸 3に対して電気的な特性が対称性を保ってい れば、構造的には非対称的であっても、第 3給電点 23と第 1給電点 2の間の電気的 なアイソレーションを確保することができる。

[0073] さらに、図 15に示す第 2導体の接続点 27においては、軸 3に対して電気的に対称 性が保たれているため電位が零となり、結果的に、第 2給電点 6と第 3給電点 23の間 の電気的なアイソレーションを十分に確保することができる。その結果、従来、 2本の アンテナ間の電気的なアイソレーションを確保するために用意しなければならなかつ た比較的長いアンテナ間の距離を用意する必要がなくなる。これによつて複合アンテ ナ 115の小型化が図れる。また、従来、 3組のアンテナエレメントを用意する必要があ つたものを、本発明により、 2つのアンテナエレメントを 3つの給電点で共有することが 可能となるため、アンテナ構造の簡略ィ匕を実現することができる。

[0074] なお、図 15においては、軸 3に対して線対称の形状を有する複合アンテナとして説 明した。しかし、グランド 1の任意の平面に対して面対称の形状を有する複合アンテ ナとして構成しても、その動作はほぼ同様である。

[0075] (実施の形態 11)

図 16は、実施の形態 11にかかる複合アンテナ 116の斜視図である。実施の形態 1 1にかかる発明の効果は実施の形態 9とほぼ同様である。実施の形態 11が実施の形 態 9との相違する主な点は、図 16に示されるように、第 2導体 5と第 5導体 22とが直流 的に接続されていない点である。実施の形態 11においては、このような構造であって も、実施の形態 9と同様のアンテナ動作がなされ、同様の効果を奏する。また、第 2導 体 5と第 3導体 9を接続する工程を省くことができるため、複合アンテナの製造工程を 簡略ィ匕することができる。

[0076] また、図 16に示す第 4導体 9と第 6導体 24と第 7導体 25を単純なダイポールアンテ ナで置き換えても良い。

[0077] (実施の形態 12)

図 17は実施の形態 12にかかる複合アンテナ 117の斜視図である。実施の形態 12 が実施の形態 9と相違する主な点は、図 17に示されるように、第 2導体 5と第 5導体 2 2とが 1つの導体である円形導体 35から構成されていることである。また、第 1導体 4 の形状が蛇行している点である。第 2導体 5と第 5導体 22を 1つの導体である円形導 体 35に置き換えても、複合アンテナは実施の形態 9とほぼ同様に動作する。なお、 第 2導体 5と第 5導体 22とにより、円形導体ではなぐ正 n角形導体 (n=m X 2 + 2、 ただし、 mは 1以上の整数)を構成しても良い。

[0078] また、第 1導体 4は、軸 3に対してほぼ線対称となっているため、実施の形態 9と同 様のアンテナ動作を有する。よって、実施の形態 9と同様の効果を奏する。また、第 2 導体 5と第 5導体 22を 1つの円形導体 35により実現することができるため、アンテナ 構造上、強固なものとなると共に、複合アンテナ 117の製造工程の簡略ィ匕が図れる。

[0079] (実施の形態 13)

図 18は、実施の形態 13にかかる複合アンテナ 118の斜視図である。基本的には 実施の形態 9とほぼ同様の効果を奏する。

[0080] 実施の形態 13が実施の形態 9と相違する主な点は、図 18に示されるように、第 2導 体 5と第 5導体 22とが一体の長方形導体 36からなる点である。長方形導体 36は、 Y Z平面 37及び XZ平面 38に対してそれぞれ面対称または電気的に対称となる形状を 有する。このため、複合アンテナ 118は、実施の形態 9と同様のアンテナ動作を有し、 同様の効果を奏する。

[0081] また、第 2導体 5と第 5導体 22を 1つの長方形導体 36により実現することができるた め、アンテナ構造上、強固なものとなると共に、複合アンテナの製造工程を簡略化す ることができる。さらに、長方形導体 36の形状が長方形形状であるため、第 1給電点 2から給電した場合の複合アンテナの動作周波数を 2つに増やすことができると共に 広帯域ィ匕を図ることができる。つまり、第 2給電点 6から給電した場合の複合アンテナ の共振周波数と第 3給電点 23から給電した場合の複合アンテナの共振周波数を異 ならせることが可會となる。

[0082] (実施の形態 14)

図 19は実施の形態 14にかかる複合アンテナ 119の断面図である。特に、第 2導体 5が存在する XZ面でカットしたときの断面図を示す。なお、実施の形態 14は、基本的 には実施の形態 9のほぼ同じ効果を奏する。

[0083] 実施の形態 14が実施の形態 9と大きく相違する主な点は、図 19に示されるように、 第 3導体 7が第 2導体 5の一方端部 5aで接続される点、及び、第 4導体 8は第 2導体 5 の他方端部 5bで接続される点である。

[0084] これにより、第 2給電点 6から給電された場合には複合アンテナはループアンテナと して作動し、第 1給電点 2から給電された場合には複合アンテナはモノポールアンテ ナとして作動する。故に、磁流型アンテナであるループアンテナと電流型アンテナで あるモノポールアンテナが複合されたアンテナを 1つのアンテナエレメントにより構成 することができ、人体の近傍や自由空間といった色々な環境下で使用可能に成ると 共にアンテナの小型化が図れる。

[0085] また、第 2給電点 6と第 2導体 5の間隔を狭くした場合、すなわち、第 2導体 5と第 3 導体 7と第 4導体 8で作られる形状が、細長い矩形 (方形)形状となった場合、第 2給 電点 6から給電すると複合アンテナをフォールデッドダイポールとして作動させること もできる。これにより第 2給電点 6から見たアンテナ入力インピーダンスを大きく設計す ることができ、アンテナの広帯域ィ匕が可能となる。なお、図 19には示していないが、た とえば、図 12に示した第 5導体 22及び第 6導体 24及び第 7導体 25を実施の形態 14 に付けカ卩えることもできる。こうした構成下においても複合アンテナとしては、ほぼ同 等の効果を奏する。こうした場合、第 2導体 5または第 5導体 22を方形または楕円形 または円形のループ形状としても良 、。

[0086] (実施の形態 15)

図 20、図 21A、図 21Bは、実施の形態 15にかかる複合アンテナの断面図である。 これらの図面は、複合アンテナ 120, 121A及び 121Bは、第 2導体 5が存在する XZ 面でカットしたときの断面図を示す。なお、実施の形態 15に示す複合アンテナ 115は 基本的には実施の形態 9 (図 12)と同等の効果を奏する。

[0087] 実施の形態 15が実施の形態 9と相違する主な点は、図 20に示されるように、第 2導 体 5の形状が方形のフォールデッド形状となっている点である。これにより、第 1給電 点 2から給電されたときのアンテナの共振周波数を下げることができる。その結果、ァ ンテナの小型化を図ることができる。また、第 2給電点 6から給電されたときのアンテ ナの放射抵抗を向上させることができ、広帯域特性を実現できることとなる。

[0088] 第 2導体 5の形状は、図 20に示したものの外に、図 21Aに示すような楕円形のフォ ールデッド形状としても、図 20と同様の効果を奏する。

[0089] また、図 20および図 21Aにおいては、第 2導体 5の第 1導体 4と接続された辺と対 向する辺に第 3導体 7及び第 4導体 8が接続されている。なお、第 2導体 5の第 1導体 4が接続されている辺側に第 3導体 7及び第 4導体 8を接続しても良い。こうした構成 であっても、同等の効果を奏する。たとえば、図 21Bに示すような形で給電を行ったと しても、図 20及び図 21 Aに示す複合アンテナ 120, 121 Aと同様な効果を奏する。

[0090] (実施の形態 16)

図 22は、実施の形態 16にかかる複合アンテナ 122の斜視図である。実施の形態 1 6が実施の形態 9と相違する主な点は、図 22に示されるように、グランド 1の形状が軸 3に対して線対称形状の方形の平面となっている点、及びグランド 1の端部に第 1給 電点 2が接続されている点である。なお、図 22においては、第 2給電点 6とグランド 1 は接続されておらず、また、第 3導体 7及び第 4導体 8とグランド 1も接続されていない

[0091] このような構成とすることで、第 1給電点 2に給電した場合に、放射に寄与する電流 がグランド 1にも流れるため（特に士 Z軸方向）、第 1給電点 2に給電した場合のアンテ ナの放射抵抗が大きくなり、他回路とのインピーダンス整合を容易に取ることができ、 放射効率を向上させることが可能となる。なお、放射パターンに関しては、実施の形 態 9とほぼ同様である。また、グランド 1の Z軸方向の電気長を、グランド 1の長さを変 えることにより調整することで、第 2給電点に給電した場合のアンテナの広帯域化を 図ることができる。

[0092] なお、図 22のグランド 1は、軸 3に対して線対称となる形状を有している力 グランド

1上において電流分布の低い部分の形状を軸 3に対して必ずしも線対称に配置しな くとも、第 1給電点 2と第 2給電点 6と第 3給電点 23との間の電気的なアイソレーション を十分に確保することができる。

[0093] また、携帯端末等に実施の形態 8の複合アンテナを使用することで、小型形状の指 向性ダイバーシティアンテナまたは偏波ダイバーシティアンテナを実現することがで きる。

[0094] (実施の形態 17)

図 23、図 24及び図 25は実施の形態 17にかかる複合アンテナ 123, 124及び 125 のそれぞれ斜視図である。実施の形態 17が実施の形態 9と相違する主な点は、図 2 3に示されるように、複合アンテナが実施の形態 9に示したグランド 1及び第 1給電点 2及び第 1導体 4を有して 、な 、点である。

[0095] 実施の形態 17に示す複合アンテナ 123は、 2つのアンテナエレメントである第 2導 体 5と第 5導体 22がそのほぼ中央位置で接続固定されており、アンテナ自体の強度 を向上させることができる。

[0096] 複合アンテナが第 2給電点 5及び第 3給電点 23からバランスよく給電された場合、 第 2導体 5と第 5導体 22が直流的に接続されている接続点 14aにおいて電位がほぼ 零となる。このため、第 2給電点 5から入力された信号が第 5導体 22へ漏れ込むという 不具合を排除することができる。また、第 2導体 5と第 5導体 22は直交して配置されて いるため、第 2導体 5と第 5導体 22の間で電磁結合するという不具合を排除すること ができる。これは、第 2導体 5による放射の偏波方向と第 5導体 22による放射の偏波 方向とが直交するためである。故に、第 2給電点 6と第 3給電点 23との間の電気的な アイソレーションを十分に確保することが可能となる。

[0097] また、図 23に示した、構造的強度の更なる向上を図った複合アンテナの実施の形 態を図 24に示す。図 24に示す複合アンテナ 124は、第 2導体 5と第 3導体 9とが 1つ の導体である円形導体 35からなる。これにより、複合アンテナ 124の機械的強度の 向上を図ることができる。また、第 3給電点 23から給電した場合、円形導体 35と第 3 導体 7及び第 4導体 8とがそれぞれ接続されている点を結ぶ直線上で零電位となり、 同様に、第 2給電点 6から給電した場合、円形導体 35と第 6導体 24及び第 7導体 25 とがそれぞれ接続されている点を結ぶ直線上で零電位となる。このため、第 2給電点 6と第 3給電点 23の間の電気的なアイソレーションを十分に確保することができる。

[0098] 図 25は、図 24の複合アンテナの円形導体 35を長方形導体 36に置き換えた複合 アンテナ 125である。図 25の複合アンテナにおいても、図 24の複合アンテナと同様 の機械的強度の向上効果を奏する。さらに、長方形導体 36の X軸方向の電気長と Y 軸方向の電気長に差異があるため、第 2給電点 6から複合アンテナを見たときのアン テナの共振周波数と第 3給電点 23から複合アンテナを見たときのアンテナの共振周 波数とが異なり、 2周波数帯域で使用可能なアンテナを実現することができる。

産業上の利用可能性

本発明に力かる複合アンテナ及び携帯端末は、電気的なアイソレーションを確保し つつ小型化できるという効果を奏する。特に携帯電話用アンテナや車載アンテナな どのように小型化要望の強い移動体無線通信機器用アンテナにおいて有用である ので、その産業上の利用可能性は高い。

Claims

請求の範囲

[I] グランドと、前記グランドに接続される第 1給電点と、前記第 1給電点に接続され、前 記グランドと直交する軸または面に対して線対称形状または面対称形状または電気 的に対称な第 1導体と、前記第 1導体に接続され、前記軸または面に対して線対称 形状または面対称形状または電気的に対称な第 2導体と、前記軸または面の任意の 位置に配置された第 2給電点と、前記第 2給電点と前記第 2導体とを接続する第 3導 体と、前記第 2給電点と前記第 2導体とを接続し、前記軸または面に対し前記第 3導 体と線対称または面対称、または電気的に対称な第 4導体とを有する複合アンテナ。

[2] 前記第 2導体の一方端部において前記第 3導体は接続され、前記第 2導体の他方端 部にお 1、て前記第 4導体が接続される請求項 1に記載の複合アンテナ。

[3] 前記第 1給電点に供給される信号の位相値と前記第 2給電点に供給される信号の位 相値により円偏波アンテナとして作動させた請求項 1に記載の複合アンテナ。

[4] 前記第 2導体は 2つの扇の要を当接した形状とした請求項 1に記載の複合アンテナ。

[5] 前記第 2導体は方形または楕円形または円形のループ形状である請求項 1に記載 の複合アンテナ。

[6] 前記グランドはグランド板であり、前記第 1給電点は前記グランドの端部に接続された 請求項 1に記載の複合アンテナ。

[7] 前記グランド板が前記軸または前記面の任意に対してほぼ対称形状である請求項 6 に記載の複合アンテナ。

[8] 車輛のフロントガラス上部に設置された請求項 6に記載の複合アンテナ。

[9] 携帯端末に配置された請求項 6に記載の複合アンテナ。

[10] 請求項 1から 9までのいずれ力 1つの複合アンテナがグランド板の端部に設置された 携帯端末。

[II] グランドと、前記グランドに接続される第 1給電点と、前記第 1給電点に接続され、前 記グランドと直交する軸または面に対して線対称形状または面対称形状または電気 的特性の対称性を有する第 1導体と、第 2給電点と、前記第 2給電点を通る任意の軸 に対し線対称形状または面対称形状を有し、かつ、前記第 1導体に接続される第 2 導体と、前記第 2給電点と前記第 2導体とを接続する第 3導体と、前記第 2給電点と 前記第 2導体とを接続すると共に前記任意の軸に対し前記第 3導体とほぼ線対称に 配置された第 4導体と、前記任意の軸上に配置された第 3給電点と、前記第 2導体と ほぼ直交して配置されると共に前記任意の軸に対しほぼ線対称形状または面対称 形状を有する第 5導体と、前記第 3給電点と前記第 5導体とを接続する第 6導体と、前 記第 3給電点と前記第 5導体とを接続すると共に前記任意の軸に対し前記第 6導体と ほぼ線対称または面対称に配置された第 7導体とを有する複合アンテナ。

[12] グランドと、前記グランドに接続される第 1給電点と、前記第 1給電点に接続され、前 記グランドと直交する軸または面に対して線対称形状または面対称形状または電気 的に対称性を有する第 1導体と、第 2給電点と、前記第 2給電点を通る任意の軸に対 し電気的特性な対称性を有し、かつ、前記第 1導体に接続される第 2導体と、前記第 2給電点と前記第 2導体とを接続する第 3導体と、前記第 2給電点と前記第 2導体とを 接続すると共に前記任意の軸に対し前記第 3導体と電気的特性において対称性を 持たせて配置された第 4導体と、前記任意の軸上に配置された第 3給電点と、前記 第 2導体とほぼ直交して配置されると共に前記任意の軸に対し電気的特性において 対称性を有する第 5導体と、前記第 3給電点と前記第 5導体とを接続する第 6導体と、 前記第 3給電点と前記第 5導体とを接続すると共に前記任意の軸に対し前記第 6導 体と電気的に対称性を持たせて配置された第 7導体とを有する複合アンテナ。

[13] 前記第 2導体と前記第 5導体とは直流的に接続されている請求項 11または 12のい ずれ力 1項に記載の複合アンテナ装置。

[14] 前記第 2導体と前記第 5導体とにより円形導体または正 n角形導体 (n=m X 2 + 2、 ただし mは 1以上の整数）が構成された請求項 11に記載の複合アンテナ。

[15] 前記第 2導体の電気長と前記第 5導体の電気長とが異なった請求項 11に記載の複 合アンテナ。

[16] 前記第 2導体の一方端部において前記第 3導体は接続され、前記第 2導体の他方端 部にお 、て前記第 4導体が接続された請求項 11または 12の 、ずれか 1項に記載の 複合アンテナ。

[17] 前記第 7導体の一方端部において前記第 6導体は接続され、前記第 5導体の他方端 部において前記第 7導体が接続された請求項 11または 12のいずれか 1項に記載の 複合アンテナ。

[18] 各々の給電点に供給される信号の位相値を調整することにより円偏波アンテナとして 動作させた請求項 11または 12のいずれか 1項に記載の複合アンテナ。

[19] 前記第 2導体または前記第 5導体は方形または楕円形または円形のループ形状で ある請求項 11または 12の 、ずれか 1項に記載の複合アンテナ。

[20] 前記第 1給電点がグランド板の端部に配置された請求項 11または 12のいずれか 1 項に記載の複合アンテナ。

[21] 前記グランド板が前記軸に対して対称形である請求項 20に記載の複合アンテナ。

[22] 請求項 11から請求項 21までのいずれか 1つに記載の複合アンテナを搭載した携帯 端末。