JP6432693B2 - アンテナ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の通信帯域に対応するアンテナ装置に関する。

近接する２つの周波数の通信信号を、１つの高周波フロントエンドモジュールで取り扱うことがある。例えば、Ｗｉｆｉ（登録商標）とＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）は、同じ２４００ＭＨｚ帯を利用しており、これらを同時に送受信する高周波フロントエンドが存在する。

このような高周波フロントエンドモジュールでは、周波数が近接する２つの通信信号をそれぞれに送受信する２つのアンテナの間の結合が問題となる。特に、小型の通信機器に備えられた高周波フロントエンドモジュールでは、これら２つのアンテナの距離を長く取ることが容易ではなく、相互干渉はより問題となる。

特許文献１に記載のアンテナモジュールは、モノポールアンテナとループアンテナを備えている。ループアンテナは、λ／２の長さの半環形状であり、ループアンテナのモノポールアンテナに近接する側の端部は接地されている。この構成によって、グランドに流れる電流を減少させ、モノポールアンテナとループアンテナの間のアイソレーションを確保している。

特許第４２９７０１２号明細書

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、周波数帯域によって十分なアイソレーションが確保できない場合ある。例えば、特許文献１に記載の構成では、２４００ＭＨｚ帯において、１０ｄＢ程度のアイソレーションしか確保できない。

したがって、本発明の目的は、同一または近接する周波数でそれぞれに送受信する２つのアンテナ間のアイソレーションを高く確保できるアンテナ装置を提供することにある。

この発明のアンテナ装置は、グランド導体と、第１のアンテナおよび第２のアンテナとを備える。第１のアンテナおよび第２のアンテナは、線状アンテナであり、グランド導体側の端部にそれぞれ給電点を有する。第１のアンテナと第２のアンテナは、同一または近接する第１の周波数および第２の周波数で送受信を行う。第１のアンテナは、第１のモノポールアンテナと、該第１のモノポールアンテナから分岐されたループアンテナとを備える。ループアンテナにおける第１のモノポールアンテナからの分岐点と反対側の端部は、グランド導体における第１のアンテナの給電点と第２のアンテナの給電点との間の位置において短絡されている。

この構成では、第１のアンテナの給電点からグランド導体に流れる電流とは別に、ループアンテナのグランド導体への短絡点からグランド導体に流れる電流が生じる。したがって、ループアンテナの短絡点からグランド導体に流れる電流の位相を調整することによって、第２のアンテナの給電点において、第１のアンテナの給電点からグランドに流れる電流をループアンテナの短絡点からグランド導体に流れる電流によって弱めることが可能になる。これにより、第１のアンテナの給電点から第２のアンテナに流れる電流が抑制される。

また、この発明のアンテナ装置では、ループアンテナの形状は、第１のアンテナの給電点からグランド導体に流れる電流と、グランド導体に短絡する位置からグランド導体に流れる電流とが第２のアンテナの給電点において逆相となる形状であることが好ましい。

この構成では、第２のアンテナの給電点において、第１のアンテナの給電点からグランドに流れる電流がループアンテナの短絡点からグランド導体に流れる電流によって相殺される。これにより、第１のアンテナの給電点から第２のアンテナに流れる電流がさらに抑制される。

また、この発明のアンテナ装置では、ループアンテナは、分岐点またはグランド導体との短絡点に挿入されたチップ型リアクタンス素子を備えることが好ましい。

この構成では、ループアンテナを構成する導体の形状を殆ど変化させることなく、短絡点からグランド導体に流れる電流の位相が調整される。

また、この発明のアンテナ装置では、チップ型リアクタンス素子は、分岐点と短絡点にそれぞれ挿入されていることが好ましい。

この構成では、短絡点からグランド導体に流れる電流の位相がさらに高精度に調整される。

また、この発明のアンテナ装置は、次の構成を備えることが好ましい。第１のモノポールアンテナとループアンテナは、近接且つ平行して延びる近接導体部を備える。ループアンテナは、第１のモノポールアンテナの近接導体部の電流の向きとループアンテナの近接導体部の電流の向きが同じになる形状である。

この構成では、第１のモノポールアンテナとループアンテナの距離を短くでき、アンテナ装置が小型化される。

また、この発明のアンテナ装置は、次の構成であることが好ましい。第１のモノポールアンテナは、延びる方向の途中位置に複数の屈曲部を形成することによってグランド導体の端辺に平行に延びる複数の平行導体部を備える。給電点と反対側の開放端を含む導体部は、複数の平行導体部に含まれている。開放端を含む導体部は、他の平行導体部よりもグランド導体側に配置されている。

この構成では、第１のモノポールアンテナが折れ曲がった形状であり、グランド導体に近接する導体部分が設けられる。これにより、アンテナを構成する導体とグランド導体との間に生じるキャパシタンスが大きく取られ、インダクタンスのみでアンテナを形成するよりも小さくすることができる。したがって、第１のアンテナは小型化される。

また、この発明のアンテナ装置では、第１のモノポールアンテナの共振周波数とループアンテナの共振周波数は、異なっていることが好ましい。

この構成では、第１のアンテナの通過帯域の周波数幅が広くなる。

また、この発明のアンテナ装置は、次の構成であることが好ましい。第１のアンテナは、第１のモノポールアンテナよりも電気長が短い第２のモノポールアンテナを備える。第２のモノポールアンテナは、第１のモノポールアンテナから分岐され、且つ、モノポールアンテナと前記グランド導体とに囲まれる領域に配置されている。

この構成では、第１のアンテナと第２のアンテナのアイソレーションを確保しながら、形状を大きくすることなく、さらに異なる周波数の通信信号の送受信が可能になる。

また、この発明のアンテナ装置では、第２のモノポールアンテナの共振周波数と第１のモノポールアンテナまたはループアンテナの共振周波数との周波数差は、第１のモノポールアンテナの共振周波数とループアンテナの共振周波数との周波数差よりも大きい。

この構成では、効率的にアイソレーションの確保が実現される。

また、この構成のアンテナ装置では、次の構成であることが好ましい。アンテナ装置は、第２のモノポールアンテナと略同じ共振周波数を有し、第１のモノポールアンテナから分岐された第２のループアンテナを備える。第２のループアンテナは、第１のモノポールアンテナを基準にして、ループアンテナと反対側の位置に形成されている。

この構成では、ループアンテナと第２のループアンテナとの結合が抑制され、且つ、第１のアンテナと第２のアンテナとのアイソレーションが向上する。

また、この発明のアンテナ装置では、第２のアンテナは、第１のアンテナと同じ構造を備えることが好ましい。

この構成では、アンテナ装置がさらに小型化される。

この発明によれば、同一または近接する周波数でそれぞれに送受信する２つのアンテナ間のアイソレーションを高く確保できる。

本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。 本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置のアイソレーションの周波数特性を示すグラフである。 本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の第１のアンテナと第２のアンテナとの間でのリターンロスの周波数特性を示すグラフである。 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置のアイソレーションの周波数特性を示すグラフである。 本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。 本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置のアイソレーションの周波数特性を示すグラフである。

本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置について、図を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。

図１に示すように、アンテナ装置１０は、誘電体基板１０１、グランド導体１０２、第１のアンテナ２０、第２のアンテナ３０を備える。なお、第１のアンテナ２０および第２のアンテナ３０は、グランド導体１０２および誘電体基板１０１も含んでアンテナとして機能するが、以下では説明を分かり易くするために、グランド導体１０２および誘電体基板１０１を外した構成要素を、それぞれ、第１のアンテナ２０、第２のアンテナ３０と称して説明する。

第１のアンテナ２０、第２のアンテナ３０を構成する導体パターン、および、グランド導体１０２は、誘電体基板１０１の表面に形成されている。また、第１のアンテナ２０、第２のアンテナ３０を構成する各チップ型リアクタンス素子は、誘電体基板１０１の表面に実装されている。

グランド導体１０２は、誘電体基板１０１の第１方向の略全長に亘って形成されている。グランド導体１０２は、誘電体基板１０１の第２方向（第１方向と直交する方向）において、当該第２方向の一方端側の所定長の領域を除いて形成されている。

第１のアンテナ２０、第２のアンテナ３０は、誘電体基板１０１におけるグランド導体１０２が形成されていない領域に形成されている。

第１のアンテナ２０、および、第１のアンテナ２０の給電点ＦＰ１は、誘電体基板１０１における第１方向の一方端側に配置されている。第２のアンテナ３０、および、第２のアンテナ３０の給電点ＦＰ２は、誘電体基板１０１における第１方向の他方端側に配置されている。なお、第２のアンテナ３０は、第１のアンテナ２０におけるモノポールアンテナ２１と同じ形状であり、具体的な形状の説明は省略する。

第１のアンテナ２０は、本発明の「第１のモノポールアンテナ」に対応するモノポールアンテナ２１と、本発明の「ループアンテナ」に対応するループアンテナ２５とを備える。

モノポールアンテナ２１は、線状の導体パターン２２、２３と、チップ型リアクタンス素子２４とを備える。チップ型リアクタンス素子２４は、一般的には、インダクタがよく用いられる。導体パターン２２は、誘電体基板１０１の第２方向に延びる形状である。導体パターン２２の延びる方向の一方端２２１は、グランド導体１０２に近接している。この導体パターン２２の一方端２２１とグランド導体１０２との間が、第１のアンテナ２０、すなわち、モノポールアンテナ２１およびループアンテナ２５の給電点ＦＰ１となる。

導体パターン２３は、延びる方向に沿って、直角に曲がる屈曲部を２箇所備えている。言い換えれば、導体パターン２３は、誘電体基板１０１の第１方向に沿って延びる２つの直線部と、この２つの直線部を接続する第２方向に沿って延びる１つの直線部によって形成されている。この構成によって、モノポールアンテナ２１は折れ曲がった形状となり、グランド導体１０２に結合する導体部分が設けられる。これにより、モノポールアンテナ２１を構成する導体とグランド導体１０２との間に生じるキャパシタンスを大きくでき、インダクタンスのみでモノポールアンテナを形成するよりも、形状を小さくすることができる。

導体パターン２３における延びる方向の一方端２３１は、導体パターン２２の他方端２２２に近接している。導体パターン２３と導体パターン２２は、この部分において、チップ型リアクタンス素子２４によって接続されている。言い換えれば、導体パターン２２、チップ型リアクタンス素子２４、および、導体パターン２３は、直列に接続されている。

導体パターン２３における延びる方向の他方端２３２は、第２方向において、一方端２３１よりもグランド導体１０２側に配置されている。このような構成とすることによって、モノポールアンテナ２１の形成面積を小さくすることができる。

導体パターン２３の他方端２３２を含む直線部は、グランド導体１０２に対して離間して配置されている。これにより、グランド導体１０２における第１方向に平行な端辺と平行な直線部があっても、この直線部とグランド導体１０２との不要な結合を抑制できる。また、導体パターン２３の他方端２３２は、開放端であるので、電流強度が低く、外部の導体パターンと結合し難い。したがって、この直線部とグランド導体１０２との不要な結合をより確実に抑制できる。

導体パターン２２，２３の長さ、幅等の形状、および、チップ型リアクタンス素子２４のリアクタンスは、モノポールアンテナ２１としての電気長がモノポールアンテナ２１の共振周波数に対応する波長λ１の略１／４になるように設定されている。なお、チップ型リアクタンス素子２４は、省略することも可能である。しかしながら、チップ型リアクタンス素子２４を備えることによって、モノポールアンテナ２１の形成面積を変えることなく、電気長を適宜調整することができる。

ループアンテナ２５は、線状の導体パターン２６、チップ型リアクタンス素子２７，２８を備える。また、ループアンテナ２５は、モノポールアンテナ２１を構成する導体パターン２２における一方端２２１側の一部を構成要素として含んでいる。チップ型リアクタンス素子２７，２８は、一般的には、インダクタがよく用いられる。

導体パターン２６は、延びる方向に沿って、直角に曲がる屈曲部を１箇所備えている。言い換えれば、導体パターン２６は、誘電体基板１０１の第１方向に沿って延びる１つの直線部と、この直線部に接続する第２方向に沿って延びる１つの直線部によって形成されている。

導体パターン２６における延びる方向の一方端２６１は、導体パターン２２における延びる方向の途中位置に近接している。導体パターン２２と導体パターン２６は、チップ型リアクタンス素子２７によって接続されている。

導体パターン２６における延びる方向の他方端２６２は、グランド導体１０２の端辺に近接している。この際、導体パターン２６の他方端２６２は、第１方向における第１のアンテナ２０の給電点ＦＰ１と第２のアンテナ３０の給電点ＦＰ２との間の所定位置に近接している。

導体パターン２６とグランド導体１０２は、この他方端２６２において、チップ型リアクタンス素子２８によって接続されている。言い換えれば、導体パターン２６の他方端２６２は、チップ型リアクタンス素子２８によってグランド電位に短絡されている。

この構成により、導体パターン２２の一部、チップ型リアクタンス素子２７、導体パターン２６、チップ型リアクタンス素子２８が直列接続された半環状のループが形成され、ループアンテナ２５が実現される。

導体パターン２２の一方端２２１からチップ型リアクタンス素子２７に接続する位置までの長さ、導体パターン２６の長さ、チップ型リアクタンス素子２７，２８のリアクタンスは、ループアンテナ２５としての電気長がループアンテナ２５の共振周波数に対応する波長λ２に略等しくになるように設定されている。

さらに、ループアンテナ２５がグランド導体１０２に接続する短絡点ＳＰ１の位置は、給電点ＦＰ１からグランド導体１０２を介して流れる電流と、短絡点ＳＰ１に導体パターン２６側から流れ込み、グランド導体１０２を介して流れる電流とが給電点ＦＰ２において逆相となるように、設定されている。

また、これらの電流の振幅差が小さく、好ましくは、同じになるように、導体パターン２６の長さおよび幅、チップ型リアクタンス素子２７，２８のリアクタンスが適宜設定されている。

このような構成によって、給電点ＦＰ１から給電点ＦＰ２に流れ込む電流が抑制され、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０との結合を抑制することができる。

図２は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置のアイソレーションの周波数特性を示すグラフである。図２において、縦軸は給電点ＦＰ１から給電点ＦＰ２への通過量に対応するＳ２１を表している。図２において、横軸は周波数を表している。図２において、ｆ２１は、モノポールアンテナ２１の共振周波数であり、ｆ２５は、ループアンテナ２５の共振周波数である。ｆ２０は、第１のアンテナ２０で送受信する通信信号の周波数である。なお、この通信周波数ｆ２０は、具体的な一例として、約２４００ＭＨｚであり、Ｗｉｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信帯域の周波数である。

図２に示すように、本実施形態のアンテナ装置１０では、通信周波数ｆ２０において、−２０［ｄＢ］以上の減衰量を得られる。これにより、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０とのアイソレーションを高く確保することができる。

図３は、本発明の第１の実施形態に係るアンテナ装置の第１のアンテナと第２のアンテナとの間でのリターンロスの周波数特性を示すグラフである。図３において、縦軸は給電点ＦＰ１から給電点ＦＰ２に向けてのリターンロスに対応するＳ１１を表している。図３において、横軸は周波数を表している。

図３に示すように、アンテナ装置１０の構成を用いることによって、第１のアンテナで送受信する周波数帯域において、第１のアンテナ２０から第２のアンテナ３０への通信信号の伝搬が抑制される。

以上のように、アンテナ装置１０の構成を用いることによって、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０で近接する周波数の通信信号を同時に送受信する仕様であっても、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０の結合を抑制できる。これにより、例えば、第１のアンテナ２０で送信を行い、第２のアンテナ３０で受信を行う場合であっても、第２のアンテナ３０での受信感度の劣化を抑制することができる。

なお、第１のアンテナ２０で送受信する通信信号の周波数と、第２のアンテナ３０で送受信する周波数は、近接に限らず、完全同一の場合もある。言い換えれば、第１のアンテナ２０で送受信する通信信号の周波数と、第２のアンテナ３０で送受信する周波数は、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０が結合し、いずれか一方のアンテナの受信感度が所望値よりも劣化する周波数である。例えば、一例として、ＷｉｆｉとＢｌｕｅｔｏｏｔｈでは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈで使用する周波数帯域に、Ｗｉｆｉで使用する周波数帯域が含まれる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、周波数を時系列で切替ながら通信を行うため、Ｗｉｆｉの周波数帯域とＢｌｕｅｔｏｏｔｈの周波数が同一のタイミングと、異なり近接するタイミングが存在する。このいずれの場合であっても、一方のアンテナの受信感度が劣化してしまうので、このような場合が、本願発明の周波数が同一または近接する状態に対応する。なお、ＷｉｆｉとＢｌｕｅｔｏｏｔｈは一例であり、第１の通信仕様で利用する周波数帯域と第２の通信仕様で利用する周波数帯域が少なくとも部分的に重なる、または近接しており、それぞれのアンテナで同時に通信している周波数が同一または近接している場合も同様である。

そして、このような周波数の関係であっても、本実施形態に係るアンテナ装置１０の構成を用いることによって、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０の結合を抑制できる。

なお、アンテナ装置１０では、モノポールアンテナ２１の共振周波数ｆ２１とループアンテナ２５の共振周波数ｆ２５を異ならせている。この構成により、これらの共振周波数を一致させるよりも広い周波数帯域（図２参照）において、減衰量を高くでき、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０とのアイソレーションを高く確保することができる。

この共振周波数ｆ２１と共振周波数ｆ２５との周波数差は、アンテナ装置１０で送受信する通信信号の周波数幅に応じて適宜設定すればよい。この際、第１のアンテナ２０で送受信する通信信号の通信周波数ｆ２０は、共振周波数ｆ２１と共振周波数ｆ２５との間に設定することが好ましい。

また、上述の説明では、ループアンテナ２５を、導体パターン２２，２６とチップ型リアクタンス素子２７，２８で構成する態様を示した。しかしながら、チップ型リアクタンス素子２７，２８は省略することも可能である。この場合、導体パターン２２，２６が直接に接続する、また、導体パターン２６とグランド導体１０２が直接に接続する。しかしながら、チップ型リアクタンス素子２７，２８を備えることによって、導体パターン２６の形状、導体パターン２２への接続位置を変化させることなく、ループアンテナ２５の電気長を変化させることができる。これにより、上述のループアンテナ２５としての作用、および、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０とのアイソレーションを向上させる作用を、容易に且つ確実に実現することができる。および、第１のアンテナ２０と第２のアンテナ３０とのアイソレーションを向上させる作用とは、給電点ＦＰ１から流れる電流と、短絡点ＳＰ１から流れ込む電流とを給電点ＦＰ２において同振幅で逆位相にすることである。この際、チップ型リアクタンス素子が１つであるよりも２つである方がより有効である。

次に、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置について、図を参照して説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。本実施形態に係るアンテナ装置１０Ａは、第１のアンテナ２０Ａにおけるループアンテナ２５Ａの形状、第２のアンテナ３０Ａの形状において、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と異なる。したがって、アンテナ装置１０Ａにおける第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と異なる箇所のみを以下に説明し、同一箇所の説明は省略する。

アンテナ装置１０Ａは、第１のアンテナ２０Ａと第２のアンテナ３０Ａを備えている。第２のアンテナ３０Ａは、第１のアンテナ２０Ａを第２方向に沿った基準線（具体的には、第１方向における第２のアンテナ３０Ａとモノポールアンテナ２１との間の中心位置にあって第２方向に平行な直線）に対して線対称にしたものであり、詳細な形状の説明は省略する。

第１のアンテナ２０Ａは、モノポールアンテナ２１、および、ループアンテナ２５を備える。モノポールアンテナ２１は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０のモノポールアンテナ２１と同じである。

ループアンテナ２５Ａは、線状の導体パターン２６Ａ、および、チップ型リアクタンス素子２７，２８を備える。また、ループアンテナ２５Ａは、モノポールアンテナ２１を構成する導体パターン２２における一方端２２１側の一部を構成要素として含んでいる。

導体パターン２６Ａは、延びる方向の一方端２６１から他方端２６２に向けて、導体パターン２６３、導体パターン２６４、導体パターン２６５、および、導体パターン２６６が連続して接続された形状である。導体パターン２６３，２６５は、第１方向に平行な形状であり、導体パターン２６４，２６６は、第２方向に平行な形状である。言い換えれば、導体パターン２６Ａは、延びる方向に沿って、直角に曲がる屈曲部を３箇所備えている。

導体パターン２６Ａの一方端２６１は、導体パターン２２における延びる方向の途中位置に近接している。導体パターン２２と導体パターン２６Ａは、チップ型リアクタンス素子２７によって接続されている。

導体パターン２６Ａの他方端２６２は、グランド導体１０２に端辺に近接している。この際、導体パターン２６Ａの他方端２６２は、第１方向における第１のアンテナ２０の給電点ＦＰ１と第２のアンテナ３０の給電点ＦＰ２との間の所定位置に近接している。

導体パターン２６３は、第２方向において、モノポールアンテナ２１の導体パターン２３とグランド導体１０２との間に配置されている。導体パターン２６５は、第２方向において、モノポールアンテナ２１の導体パターン２３と略同じ位置に配置されている。

このような構成とすることによって、ループアンテナ２５Ａの電気長を維持しながら、第１方向において、導体パターン２６Ａの他方端２６２がグランド導体１０２に短絡する短絡点ＳＰ１Ａは、第１の実施形態に係る第１のアンテナ２０の短絡点ＳＰ１よりも給電点ＦＰ１に近い位置に配置することができる。

これにより、第１のアンテナ２０Ａの第２方向の長さを変化させることなく、第１のアンテナ２０Ａの第１方向の長さを小さくでき、アンテナ装置１０Ａを小型にすることができる。

また、導体パターン２６Ａの長さおよびチップ型リアクタンス素子２７，２８のリアクタンスは、次の条件を満たすように設定されている。

（１）モノポールアンテナ２１の第２方向に延びる導体パターン２３３と導体パターン２６４との距離は、モノポールアンテナ２１の導体パターン２３の他方端２３２を含む直線部と導体パターン２６３との距離よりも短い。導体パターン２３３と導体パターン２６４は、本発明の「平行導体部」に対応する。

（２）導体パターン２３３に流れる電流の向きと導体パターン２６４に流れる電流の向きは同じである。例えば、図４に示すように、導体パターン２６４に接続する導体パターン２６３の所定位置Ｊｉ１に電流の節が位置する。

これらの条件を満たすことによって、モノポールアンテナ２１とループアンテナ２５Ａにおいて、最も近接する導体パターン２３３と導体パターン２６４との間での結合を抑制できる。これにより、モノポールアンテナ２１とループアンテナ２５Ａの各特性を劣化させることなく、上述の作用効果を確実に実現することができる。また、モノポールアンテナ２１における開放端（他方端２３２）を含む直線部が、ループアンテナ２５Ａの導体パターン２６３と平行であることにより、他の箇所が平行になるよりも結合を抑制することができる。これにより、モノポールアンテナ２１とループアンテナ２５Ａの各特性を劣化させることなく、上述の作用効果をさらに確実に実現することができる。

図５は、本発明の第２の実施形態に係るアンテナ装置のアイソレーションの周波数特性を示すグラフである。図５において、縦軸は給電点ＦＰ１から給電点ＦＰ２への通過量に対応するＳ２１を表している。図５において、横軸は周波数を表している。図５において、ｆ２１は、モノポールアンテナ２１の共振周波数であり、ｆ２５は、ループアンテナ２５の共振周波数である。ｆ２０は、第１のアンテナ２０Ａで送受信する通信信号の周波数である。なお、この通信周波数ｆ２０は、具体的な一例として、約２４００ＭＨｚであり、Ｗｉｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）の通信帯域の周波数である。

図５に示すように、本実施形態のアンテナ装置１０Ａでは、通信周波数ｆ２０において、−２０［ｄＢ］以上の減衰量を得られる。これにより、第１のアンテナ２０Ａと第２のアンテナ３０Ａとのアイソレーションを高く確保することができる。

また、本実施形態では、第１のアンテナ２０Ａと第２のアンテナ３０Ａの両方に、同じ構造を有するので、第１のアンテナ２０Ａと第２のアンテナ３０Ａの両方に同じ作用効果が得られる。これにより、第１のアンテナと第２のアンテナとのアイソレーションをさらに高く確保し、アンテナ装置をさらに小型に形成することができる。

この際、第１のアンテナ２０Ａと第２のアンテナ３０Ａで、電流を相殺する周波数を異ならせる（例えば、第１のアンテナ２０Ａは２４３０ＭＨｚ、第２のアンテナ３０Ａは２４５０ＭＨｚとする）ことによって、アイソレーションできる周波数帯域を広くでき、有効である。この電流を相殺する周波数の調整は、第１のアンテナ２０Ａのループアンテナ２５Ａの電気長、これに対応する第２のアンテナ３０Ａのループアンテナの電気長を異ならせるように、各ループアンテナの導体パターンの形状、チップ型リアクタンス素子のリアクタンスを調整すればよい。

次に、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置について、図を参照して説明する。図６は、本発明の第３の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。本実施形態に係るアンテナ装置１０Ｂは、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０に対して、第３のアンテナ４１、第４のアンテナ５１を追加したものである。アンテナ装置１０Ｂの他の構成は、第１の実施形態に係るアンテナ装置１０と同じである。アンテナ装置１０Ｂにおけるアンテナ装置１０と同じ箇所の説明は省略する。

第３のアンテナ４１は、本発明の「第２のモノポールアンテナ」に対応する。第３のアンテナ４１は、導体パターン４２およびチップ型リアクタンス素子４３を備える。導体パターン４２は、第１方向に沿って延びる線状導体である。導体パターン４２の延びる方向の一方端は、チップ型リアクタンス素子４３を介して、モノポールアンテナ２１の導体パターン２２に接続されている。導体パターン４２の延びる方向の他方端は、モノポールアンテナ２１の導体パターン２３の他方端２３２に近接している。

第４のアンテナ５１は、第１のアンテナ２０に対する第３のアンテナ４１の配置と同じように、第２のアンテナ３０に配置されている。

第３のアンテナ４１の共振周波数ｆ４１は、モノポールアンテナ２１の共振周波数ｆ２１、ループアンテナ２５の共振周波数ｆ２５よりも高い。この際、共振周波数ｆ４１と共振周波数ｆ２１，ｆ２５のいずれかとの周波数差は、共振周波数ｆ２１と共振周波数ｆ２５との差よりも大きい。例えば、共振周波数ｆ２１，ｆ２５は、２４００ＭＨｚ（２．４ＧＨｚ）帯にあり、共振周波数ｆ４１は、５０００ＭＨｚ（５ＧＨｚ）帯にある。

このような構成とすることによって、上述の第１、第２のアンテナ間のアイソレーションを確保しながら、これらのアンテナで送受信する通信信号よりも高い周波数の通信信号を送受信することができる。この際、第３のアンテナ４１、および、第４のアンテナ５１は、第１のアンテナ２０および第２のアンテナ３０を構成する導体パターンとグランド導体とによって囲まれる領域内に存在するので、アンテナ装置１０Ｂが大型化することを抑制できる。言い換えれば、小型を維持しながら、送受信する周波数帯域を増加させることができる。

また、共振周波数ｆ４１と共振周波数ｆ２１，ｆ２５と周波数差が、共振周波数ｆ２１と共振周波数ｆ２５との周波数差よりも大幅に大きいので、共振周波数ｆ４１に対する特性と共振周波数ｆ２１，ｆ２５に対する特性が相互に悪影響を与えることを抑制できる。

次に、本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置について、図を参照して説明する。図７は、本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置の平面図である。

本実施形態に係るアンテナ装置１０Ｃは、第２の実施形態に係るアンテナ装置１０Ａに対して、第３のアンテナ４１Ｃ、第５のアンテナ６１、および、第６のアンテナ７１を追加したものである。アンテナ装置１０Ｃの他の構成は、第２の実施形態に係るアンテナ装置１０Ａと同じである。アンテナ装置１０Ｃにおけるアンテナ装置１０Ａと同じ箇所の説明は省略する。

ループアンテナ２５Ｃの構成は、ループアンテナ２５Ａと同じである。第３のアンテナ４１Ｃの構成は、第３の実施形態に係るアンテナ装置１０Ｂにおける第３のアンテナ４１の導体パターン４２が途中で屈曲する点で異なり、基本的な構成は、第３のアンテナ４１と同じである。第４のアンテナ５１Ｃの構成は、第３の実施形態に係るアンテナ装置１０Ｂにおける第４のアンテナ５１の導体パターンが途中で屈曲する点で異なり、基本的な構成は、第４のアンテナ５１と同じである。

第５のアンテナ６１は、線状の導体パターン６２、および、チップ型リアクタンス素子６３，６４を備える。また、第５のアンテナ６１は、モノポールアンテナ２１を構成する導体パターン２２における給電点ＦＰ１側の一部を構成要素として含んでいる。

導体パターン６２は、延びる方向の途中で屈曲する形状である。導体パターン６２は、導体パターン２２を基準にしてループアンテナ２５Ｃと反対側に配置されている。導体パターン６２の一方端は、導体パターン２２に近接しており、チップ型リアクタンス素子６３によって導体パターン２２に接続されている。導体パターン６２の他方端は、グランド導体１０２の端辺に近接しており、チップ型リアクタンス素子６４によってグランド導体１０２に接続されている。この構成によって、第５のアンテナ６１は、ループアンテナとして機能する。そして、第５のアンテナ６１は、モノポールアンテナである第３のアンテナ４１Ｃと同一または近接する周波数の通信信号を送受信する。

第２のアンテナ３０は、モノポールアンテナ２１と同様の構造である。第２のアンテナ３０は、モノポールアンテナ２１を第２方向に沿った基準線（具体的には、第１方向における第２のアンテナ３０とモノポールアンテナ２１との間の中心位置にあって第２方向に平行な直線）に対して線対称にしたものであり、詳細な形状の説明は省略する。

第６のアンテナ７１は、第５のアンテナ６１と同様の構造であり、第１のアンテナ２０Ｃに対する第５のアンテナ６１の配置と同じように、第２のアンテナ３０に配置されている。

このような構成とすることによって、上述の実施形態と同様に、第１のアンテナ２０Ｃと第２のアンテナ３０との結合を抑制できる。

さらに、このような構成とすることによって、第３のアンテナ４１Ｃおよび第５のアンテナ６１と第６のアンテナ７１との間に、第１のアンテナ２０Ｃと第２のアンテナ３０とが配置される。したがって、第３のアンテナ４１Ｃおよび第５のアンテナ６１と、第６のアンテナ７１との距離が長くなり、且つ、間に異なる周波数を送受信するアンテナが配置される。これにより、第３のアンテナ４１Ｃおよび第５のアンテナ６１と、第６のアンテナ７１との結合を抑制できる。

これにより、アンテナ装置１０Ｃは、第１のアンテナ２０Ｃと第２のアンテナ３０とのアイソレーションを確保でき、且つ、第３のアンテナ４１Ｃおよび第５のアンテナ６１と第６のアンテナ７１とのアイソレーションを向上できる。

図８は、本発明の第４の実施形態に係るアンテナ装置のアイソレーションの周波数特性を示すグラフである。なお、図８において、縦軸は給電点ＦＰ１から給電点ＦＰ２への通過量に対応するＳ２１を表している。図８において、横軸は周波数を表している。また、図８において、実線はアンテナ装置１０Ｃの構成の特性であり、破線は比較例（アンテナ装置１０Ｃの構成から第５のアンテナ６１、７１を省略した構成）の特性である。

図８に示すように、アンテナ装置１０Ｃの構成を用いることによって、第１のアンテナ２０Ｃと第２のアンテナ３０とで送受信する周波数（略２４００ＭＨｚ）でのアイソレーションを向上でき、且つ、第５のアンテナ６１と第６のアンテナ７１とで送受信する周波数（略５１００ＭＨｚ）でのアイソレーションを向上できる。

また、上述の各実施形態では、誘電体基板に導体パターンを形成する態様を示したが、誘電体基板を省略することも可能である。しかしながら、誘電体基板を用いることによって、各アンテナの導体パターンを短くでき、アンテナ装置をより小型に形成できる。また、誘電体基板に導体パターンを形成することによって、導体パターンの形状を保持でき、信頼性の高いアンテナ装置を実現できる。

また、上述の説明では、近接する周波数が２４００ＭＨｚ帯（２．４ＧＨｚ帯）である態様を示したが、他の周波数帯であって、上述の構成を適用して、同様の作用効果を得ることができる。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ：アンテナ装置
２０，２０Ａ，２０Ｃ：第１のアンテナ
２１：モノポールアンテナ
２２，２３，２６，２６Ａ，４２，２３３，２６３，２６４，２６５，２６６：導体パターン
２４，２７，２８，４３：チップ型リアクタンス素子
２５，２５Ａ，２５Ｃ：ループアンテナ
３０，３０Ａ：第２のアンテナ
４１，４１Ｃ：第３のアンテナ
５１，５１Ｃ：第４のアンテナ
６１：第５のアンテナ
７１：第６のアンテナ
１０１：誘電体基板
１０２：グランド導体

Claims (10)

1. グランド導体と、
   前記グランド導体側の端部にそれぞれ給電点を有し、同一または近接する第１の周波数および第２の周波数で送受信を行う線状の第１のアンテナおよび第２のアンテナと、を備え、
   前記第１のアンテナは、第１のモノポールアンテナと、該第１のモノポールアンテナから分岐されたループアンテナとを備え、
   前記ループアンテナにおける前記第１のモノポールアンテナからの分岐点と反対側の端部は、前記グランド導体における前記第１のアンテナの給電点と前記第２のアンテナの給電点との間の位置において短絡され、
   前記ループアンテナは、前記分岐点または前記グランド導体との短絡点に挿入されたチップ型リアクタンス素子を備える、
   アンテナ装置。
2. 前記ループアンテナの形状は、
   前記第１のアンテナの給電点から前記グランド導体に流れる電流と、前記グランド導体に短絡する位置から前記グランド導体に流れる電流とが、前記第２のアンテナの給電点において逆相となる形状である、
   請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 前記チップ型リアクタンス素子は、前記分岐点と前記短絡点にそれぞれ挿入されている、
   請求項１または請求項２に記載のアンテナ装置。
4. 前記第１のモノポールアンテナと前記ループアンテナは、近接且つ平行して延びる近接導体部を備え、
   前記ループアンテナは、
   前記第１のモノポールアンテナの近接導体部の電流の向きと前記ループアンテナの近接導体部の電流の向きが同じになる形状である、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
5. 前記第１のモノポールアンテナは、
   延びる方向の途中位置に複数の屈曲部を形成することによって前記グランド導体の端辺に平行に延びる複数の平行導体部を備え、
   前記給電点と反対側の開放端を含む導体部は、前記複数の平行導体部に含まれており、
   前記開放端を含む導体部は、他の平行導体部よりも前記グランド導体側に配置されている、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
6. 前記第１のモノポールアンテナの共振周波数と前記ループアンテナの共振周波数は、異なっている、
   請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
7. 前記第１のアンテナは、前記第１のモノポールアンテナよりも電気長が短い第２のモノポールアンテナを備え、
   前記第２のモノポールアンテナは、前記第１のモノポールアンテナから分岐され、且つ、前記第１のモノポールアンテナと前記グランド導体とに囲まれる領域に配置されている、
   請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載のアンテナ装置。
8. 前記第２のモノポールアンテナの共振周波数と前記第１のモノポールアンテナまたは前記ループアンテナの共振周波数との周波数差は、前記第１のモノポールアンテナの共振周波数と前記ループアンテナの共振周波数との周波数差よりも大きい、
   請求項７に記載のアンテナ装置。
9. 前記第２のモノポールアンテナと略同じ共振周波数を有し、前記第１のモノポールアンテナから分岐された第２のループアンテナを備え、
   前記第２のループアンテナは、前記第１のモノポールアンテナを基準にして、前記ループアンテナと反対側の位置に形成されている、
   請求項７または請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 前記第２のアンテナは、前記第１のアンテナと同じ構造を備える、
    請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のアンテナ装置。

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