特許 7557177 ユニット内蔵用複合アンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-18

(45)【発行日】2024-09-27

(54)【発明の名称】ユニット内蔵用複合アンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 1/52 20060101AFI20240919BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20240919BHJP

   H01Q 5/371 20150101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

H01Q1/52

H01Q21/06

H01Q5/371

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021060125

(22)【出願日】2021-03-31

(65)【公開番号】P2022156434

(43)【公開日】2022-10-14

【審査請求日】2024-03-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000165848

【氏名又は名称】原田工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100124257

【弁理士】

【氏名又は名称】生井 和平

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 淳

【審査官】白井 亮

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１３／１０２９６７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１０９１９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０１７０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－２１１７２７４（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ １／５２

Ｈ０１Ｑ ２１／０６

Ｈ０１Ｑ ５／３７１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ユニットに内蔵するための複合アンテナ装置であって、該ユニット用複合アンテナ装置は、
ユニットの回路基板の端辺近傍に配置される第１給電部と、
ユニットの回路基板上の第１給電部と異なる位置の端辺近傍に配置される第２給電部と、
前記第１給電部に接続されるＴＥＬアンテナであって、ユニットの回路基板に直角に立設されると共に開放端が上面視で回路基板の端辺近傍上に沿って少なくとも第２給電部方向に延在する部位を有するモノポールアンテナエレメントからなる、ＴＥＬアンテナと、
前記第２給電部に接続され異なる周波数帯のエレメントを複数有する複共振アンテナであって、ユニットの回路基板に直角に立設されると共に異なる周波数帯のエレメントが上面視で回路基板の端辺近傍上に沿ってＴＥＬアンテナに近い側から遠い側に向かって周波数帯の高い順に配置される、複共振アンテナと、
を具備することを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項2】

請求項１に記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置において、前記ＴＥＬアンテナは、導電性板状体からなり開放端に向かってテーパする切先形状を有することを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項3】

請求項２に記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置において、前記ＴＥＬアンテナは、第１給電部から上面視で回路基板の端辺近傍上に沿って第２給電部とは反対方向もテーパする切先形状を有することを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項4】

請求項２又は請求項３に記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置において、前記ＴＥＬアンテナは、モノポールアンテナエレメントと回路基板のグラウンドとの間を所定の長さとギャップで近接させることを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項5】

請求項１乃至請求項４の何れかに記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置において、前記ＴＥＬアンテナは、ユニットの回路基板に平行に頂部を折り曲げる逆Ｌ型エレメント又は逆Ｆ型エレメントで構成されることを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項6】

請求項１乃至請求項５の何れかに記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置において、前記ＴＥＬアンテナは、さらに、頂部に接続されモノポールアンテナエレメントよりも低い周波数帯のＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメントを有することを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項7】

請求項１乃至請求項６の何れかに記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置において、前記複共振アンテナは、２．４ＧＨｚ帯エレメント及び５ＧＨｚ帯エレメントを有する無線ＬＡＮアンテナであることを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項8】

請求項１乃至請求項７の何れかに記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置において、前記複共振アンテナは、ＴＥＬアンテナに対して垂直方向且つユニットの回路基板に平行に頂部を折り曲げる逆Ｌ型エレメント又は逆Ｆ型エレメントで構成されることを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８の何れかに記載のユニット内蔵用複合アンテナ装置であって、該ユニット内蔵用複合アンテナ装置は、第１給電部、第２給電部、ＴＥＬアンテナ及び複共振アンテナを一組として複数用いるＭＩＭＯとして構成されることを特徴とするユニット内蔵用複合アンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はユニット内蔵用複合アンテナ装置に関し、特に、車両に搭載される通信機ユニット等のユニットに内蔵する複数の周波数帯に対応可能なユニット内蔵用複合アンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

車両等の移動体に対して移動体通信ネットワークを用いて情報提供サービスを行うテレマティクスが知られている。テレマティクスは、例えばエアバッグが稼働した際の自動緊急通報や、車両盗難時の追跡機能、交通情報配信といったものに利用されている。テレマティクスサービスを利用するためには、車両に通信機ユニットとアンテナユニットを搭載する必要があった。ここで、通信機ユニットは、車両とクラウドとの間や車両間、さらには搭乗者の携帯端末との間の無線通信の信号送受信や制御を行うためのものである。そして、アンテナユニットは、このような種々の無線通信を行うために、ＴＥＬアンテナや無線ＬＡＮアンテナ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ等、種々の周波数帯に対応したアンテナエレメントを有している。これらの通信機ユニットとアンテナユニットは、同軸ケーブルで接続され、例えば車両のダッシュボード内に配置されていた。また、アンテナユニットのみ車両ルーフ内に配置される場合もあった。

【0003】

アンテナユニットは、その中に種々の周波数帯に対応したアンテナエレメントが複数配置されることになるが、複数のアンテナエレメント同士の干渉の影響により、感度や指向性に問題が生ずる場合がある。例えば特許文献１では、アンテナユニット内の体積全体を利用して複数のアンテナエレメントを配置する際のアンテナエレメント同士の干渉の影響を減らしたものが開示されている。

【0004】

近年では、第４世代移動体通信ネットワークだけでなく第５世代移動体通信ネットワーク実現のためのＭＩＭＯ等のように、さらに複数のアンテナエレメントが必要となっている。さらに、燃費向上のため車両の軽量化の需要も高まっており、通信機ユニットやアンテナユニットの小型化も望まれている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００９－３３５７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

テレマティクスサービスを利用するための通信機ユニットやアンテナユニットに対してより小型化・軽量化を目指した場合、通信機ユニットにアンテナエレメントを内蔵することが考えられる。しかしながら、例えば特許文献１のようなアンテナユニット内の体積全体を利用できるものであれば、アンテナエレメント同士の干渉の影響を軽減可能であるが、通信機ユニット等のユニットにアンテナエレメントを内蔵しようとした場合には、限られたスペースに効率良くアンテナエレメントを配置しなければならず、ユニット内の限られたスペースにおいてアンテナエレメント同士の干渉の影響を考慮しなければならない。

【0007】

このようなユニット内蔵用の複数のアンテナエレメントに対して、アンテナエレメント同士の干渉の影響を考慮したものはこれまで存在していなかった。

【0008】

本発明は、斯かる実情に鑑み、ユニットに内蔵してもアンテナエレメント同士の干渉の影響を軽減し最適なインピーダンス整合が可能なユニット内蔵用複合アンテナ装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上述した本発明の目的を達成するために、本発明によるユニット内蔵用複合アンテナ装置は、ユニットの回路基板の端辺近傍に配置される第１給電部と、ユニットの回路基板上の第１給電部と異なる位置の端辺近傍に配置される第２給電部と、第１給電部に接続されるＴＥＬアンテナであって、ユニットの回路基板に直角に立設されると共に開放端が回路基板の端辺近傍上に沿って少なくとも第２給電部方向に延在する部位を有するモノポールアンテナエレメントからなる、ＴＥＬアンテナと、第２給電部に接続され異なる周波数帯のエレメントを複数有する複共振アンテナであって、ユニットの回路基板に直角に立設されると共に異なる周波数帯のエレメントが回路基板の端辺近傍上に沿ってＴＥＬアンテナに近い側から遠い側に向かって周波数帯の高い順に配置される、複共振アンテナと、を具備するものである。

【0010】

ここで、ＴＥＬアンテナは、導電性板状体からなり開放端に向かってテーパする切先形状を有するものであれば良い。

【0011】

また、ＴＥＬアンテナは、第１給電部から上面視で回路基板の端辺近傍上に沿って第２給電部とは反対方向もテーパする切先形状を有するものであっても良い。

【0012】

また、ＴＥＬアンテナは、モノポールアンテナエレメントと回路基板のグラウンドとの間を所定の長さとギャップで近接させるものであれば良い。

【0013】

また、ＴＥＬアンテナは、ユニットの回路基板に平行に頂部を折り曲げる逆Ｌ型エレメント又は逆Ｆ型エレメントで構成されるものであっても良い。

【0014】

また、ＴＥＬアンテナは、さらに、頂部に接続されモノポールアンテナエレメントよりも低い周波数帯のＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメントを有するものであっても良い。

【0015】

また、複共振アンテナは、２．４ＧＨｚ帯エレメント及び５ＧＨｚ帯エレメントを有する無線ＬＡＮアンテナであれば良い。

【0016】

また、複共振アンテナは、ＴＥＬアンテナに対して垂直方向且つユニットの回路基板に平行に頂部を折り曲げる逆Ｌ型エレメント又は逆Ｆ型エレメントで構成されるものであっても良い。

【0017】

また、本発明のユニット内蔵用複合アンテナ装置は、第１給電部、第２給電部、ＴＥＬアンテナ及び複共振アンテナを一組として複数用いるＭＩＭＯとして構成されても良い。

【発明の効果】

【0018】

本発明のユニット内蔵用複合アンテナ装置には、アンテナエレメント同士の干渉の影響を軽減し最適なインピーダンス整合が可能であるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、本発明のユニット用複合アンテナ装置の全体像を説明するための概略斜視図である。

【図2】図２は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナと複共振アンテナの配置関係を説明するための概略側面図である。

【図3】図３は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＶＳＷＲ特性グラフである。

【図4】図４は、さらなる比較例のＶＳＷＲ特性である。

【図5】図５は、さらなる比較例のＶＳＷＲ特性である。

【図6】図６は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナや複共振アンテナの他の構成例を説明するための概略斜視図である。

【図7】図７は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナや複共振アンテナのさらに他の構成例を説明するための概略斜視図である。

【図8】図８は、本発明のユニット用複合アンテナ装置をＭＩＭＯとして構成した例を説明するための概略斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明を実施するための形態を図示例と共に説明する。図１は、本発明のユニット用複合アンテナ装置の全体像を説明するための概略斜視図である。図示の通り、本発明のユニット用複合アンテナ装置は、第１給電部１０と、第２給電部２０と、ＴＥＬアンテナ３０と、複共振アンテナ４０と、から主に構成されている。ここで、ユニット１は、例えば通信機ユニットであり、回路基板２と、回路基板２に載置される通信回路部３を有するものである。図示例では、ユニット１は、各種コネクタ等と共に通信回路部３が方形状の回路基板２に載置され、立方体からなるケース内に収容されているものを示した。このようなユニット１が、例えば車両のダッシュボード内等に配置される。本発明のユニット用複合アンテナ装置は、このようなユニット１内の限られたスペースに各種アンテナを配置させるものである。

【0021】

第１給電部１０は、ユニット１の回路基板２の端辺近傍に配置されている。即ち、ユニット１の回路基板２の端辺の空いたスペースをアンテナ用の回路基板としても利用している。第１給電部１０は、後述のＴＥＬアンテナ用の給電部である。図示例では、回路基板２の短辺の端辺近傍に第１給電部１０が配置される例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第１給電部１０は長辺の端辺近傍に配置されても良い。ＴＥＬに用いられる周波数帯域は、低周波数領域から広い帯域が必要であるため、回路基板２のグラウンドはなるべく大きいものが好ましい。

【0022】

第２給電部２０は、ユニット１の回路基板２上の第１給電部１０と異なる位置に配置されるものである。第２給電部２０は、後述の複共振アンテナ４０用の給電部である。第２給電部２０は、例えば第１給電部１０が配置される回路基板の辺と同じ辺の端辺近傍に配置されれば良い。図示例では、回路基板２の短辺の端辺近傍に第２給電部２０が配置される例を示した。しかしながら、本発明はこれに限定されず、第２給電部２０は長辺の端辺近傍に配置されても良い。

【0023】

ＴＥＬアンテナ３０は、第１給電部１０に接続されるものである。ＴＥＬアンテナ３０は、モノポールアンテナエレメントからなるものである。ＴＥＬアンテナ３０は、具体的には、例えば第５世代移動体通信ネットワークのＳｕｂ６（６ＧＨｚ帯以下の周波数帯）に対応したアンテナであれば良い。ＴＥＬアンテナ３０は、ユニット１の回路基板２に直角に立設される。そして、図示例のＴＥＬアンテナ３０のモノポールアンテナエレメントの開放端は、上面視で回路基板２の端辺近傍上に沿って第２給電部２０方向に延在している部位を有する。即ち、ＴＥＬアンテナ３０は、例えば逆Ｌ型エレメントであり、回路基板２に直角に立設されその後９０度折り曲げて回路基板２に平行となるような形状を有しており、回路基板２に平行となる部分が回路基板２の端辺に平行に第２給電部２０方向に延在している。

【0024】

複共振アンテナ４０は、第２給電部２０に接続されるものである。複共振アンテナ４０は、例えばモノポールアンテナエレメントからなるものであり、異なる周波数帯のエレメントを複数有するものである。具体的には、例えば２．４ＧＨｚ帯及び５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮアンテナや、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）アンテナ、キーレスエントリ用のアンテナ等、種々の周波数帯に対応可能なエレメントを有するものである。第２給電部２０は、これらの異なる周波数帯のエレメントに対する共通給電部となるものである。複共振アンテナ４０は、ユニット１の回路基板２に直角に立設される。そして、複共振アンテナ４０の異なる周波数帯のエレメントが、上面視で回路基板２の端辺近傍上に沿ってＴＥＬアンテナ３０に近い側から遠い側に向かって周波数帯の高い順に配置される。即ち、例えば５ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮアンテナのほうが２．４ＧＨｚ帯の無線ＬＡＮアンテナよりもＴＥＬアンテナ３０に近い側に配置される。

【0025】

図２を用いてＴＥＬアンテナ３０と複共振アンテナ４０の配置の詳細について説明する。図２は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナと複共振アンテナの配置関係を説明するための概略側面図であり、図２（ａ）－図２（ｃ）はＴＥＬアンテナの変形例である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示例では、何れもＴＥＬアンテナ３０は、モノポールアンテナエレメントとして、導電性板状体からなり開放端に向かってテーパする切先形状を有するものを示した。これはボウタイアンテナとして機能するものである。図１に示されるような線状エレメントでは、ユニット内の限られたスペースでは帯域確保やインピーダンス調整が難しい場合には、ＴＥＬアンテナを板状体として広帯域化したり、以下に詳説するようにインピーダンス整合させたりすることで、限られたスペース内で最適な配置が可能となる。

【0026】

図２（ａ）に示される例は、ＴＥＬアンテナ３０が、頂部が回路基板２に平行であり、図面上右側端部が回路基板２に直角であり、左側に向かってテーパする切先形状を有している。そして、ＴＥＬアンテナ３０は、モノポールアンテナエレメントと回路基板２のグラウンドとの間を所定の長さとギャップで近接させている。具体的には、ＴＥＬアンテナ３０の回路基板２のグラウンドとの間の所定の長さとギャップで近接させている位置の略中央に第１給電部１０が配置されるように、ＴＥＬアンテナ３０が構成されている。ＴＥＬアンテナ３０と回路基板２のグラウンドをあえて結合させることにより、ＴＥＬアンテナ３０のインピーダンス整合を行うことが可能となる。即ち、ＴＥＬアンテナ３０が回路基板２に近接する位置の所定の長さとギャップを調整することにより、インピーダンス整合させている。

【0027】

また、図２（ｂ）に示される例は、ＴＥＬアンテナ３０が、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３を有している。ＴＥＬアンテナ３０の開放端に向かってテーパする切先形状を有するモノポールアンテナの共振帯域である例えば１４５２ＭＨｚ乃至５０００ＭＨｚの周波数帯よりも低い周波数帯に対応するマルチバンドアンテナとするために、ＴＥＬアンテナ３０を構成するモノポールアンテナエレメントにＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３を付加している。Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３は、具体的には６９９ＭＨｚ乃至９６０ＭＨｚの周波数帯に対応するものである。図２（ｂ）に示されるＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３は、複共振アンテナ４０から遠い側の頂部３１に接続されている。そして、複共振アンテナ４０から遠い側の頂部３１側から複共振アンテナ４０側に向かって延在している。また、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３は、必要なエレメント長を確保するために、複共振アンテナ４０側に折り曲げ形成した後、さらに先端を折り返しても良い。また、図示例ではＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３を複共振アンテナ４０側に向かって延在させていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３の接続位置は、複共振アンテナ４０側の頂部に接続されても良い。さらに、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３の開放端を回路基板２の他の端辺に沿う方向に延在させても良い。このように、配置位置はユニット１内の通信回路部３の配置位置やスペースに応じて適宜調整可能である。

【0028】

さらに、図２（ｃ）に示される例は、ＴＥＬアンテナ３０が、第１給電部１０から上面視で回路基板２の端辺近傍上に沿って第２給電部２０とは反対方向もテーパする切先形状を有している。即ち、ＴＥＬアンテナは、開放端が上面視で回路基板２の端辺近傍上に沿って第２給電部２０方向だけでなく、第２給電部とは反対方向も切先形状を有しているモノポールアンテナエレメントである。ＴＥＬアンテナ３０のモノポールアンテナエレメントの形状を、ユニット１内のスペースに応じて適宜調整することで、インピーダンスマッチングが可能である。

【0029】

そして、図２（ａ）－図２（ｃ）に示される何れの複共振アンテナ４０も、上面視で回路基板２の端辺近傍上に沿ってＴＥＬアンテナ３０に近い側から遠い側に向かって周波数帯の高い順に配置されている。複共振アンテナ４０は、例えば２．４ＧＨｚ帯エレメント４１と５ＧＨｚ帯エレメント４２を有する無線ＬＡＮアンテナからなるものである。図示例の無線ＬＡＮアンテナも導電性板状体からなり、２．４ＧＨｚ帯エレメント４１がＩ字型に形成され、５ＧＨｚ帯エレメント４２がＬ字型に形成されるものを示した。５ＧＨｚ帯エレメント４２は、２．４ＧＨｚ帯エレメント４１の途中から枝分かれして延在している。そして、図示の通り、複共振アンテナ４０の２．４ＧＨｚ帯エレメント４１と５ＧＨｚ帯エレメント４２は、回路基板２の端辺近傍上に沿ってＴＥＬアンテナ３０に近い側から遠い側に向かって周波数の高い順に配置される。即ち、５ＧＨｚ帯エレメント４２のほうがＴＥＬアンテナ３０に近い側に配置されている。このように配置することで、ＴＥＬアンテナ３０と複共振アンテナ４０のそれぞれのアンテナ同士の干渉の影響を軽減し最適なインピーダンス整合が可能となる。

【0030】

以下、図３を用いて本発明のユニット用複合アンテナ装置の効果を説明する。図３は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＶＳＷＲ特性グラフである。図中、実線の黒線が本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナの特性であり、実線のグレー線が本発明のユニット用複合アンテナ装置の複共振アンテナの特性である。なお、ＴＥＬアンテナは複共振アンテナから遠い側の頂部に接続されるＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメントを有するものを用いた。また、複共振アンテナは具体的には２．４ＧＨｚ帯エレメントと５ＧＨｚ帯エレメントの無線ＬＡＮアンテナを用いた。比較例１として、複共振アンテナの５ＧＨｚ帯エレメントのほうがＴＥＬアンテナから遠い側に配置された場合のＶＳＷＲ特性を点線で示した。点線の黒線が比較例１のＴＥＬアンテナの特性であり、点線のグレー線が比較例１の複共振アンテナの特性である。

【0031】

図３に示される通り、複共振アンテナの５ＧＨｚ帯付近において、比較例１に比べて本発明のユニット用複合アンテナ装置のほうが、ＶＳＷＲ特性が低くインピーダンス整合が最適であることが分かる。また、図示していないが、本発明のユニット用複合アンテナ装置では、５ＧＨｚ帯付近で２０ｄＢ以上のアイソレーションが取れていることが分かった。

【0032】

次に、さらなる比較のために、ＴＥＬアンテナが複共振アンテナに近い側の頂部に接続されるＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメントを有するものを用いた場合のＶＳＷＲ特性を図４に示す。図４は、ＴＥＬアンテナのＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメントが複共振アンテナに近い側の頂部に接続された場合のＶＳＷＲ特性である。図中、本発明のユニット用複合アンテナ装置の複共振アンテナの５ＧＨｚ帯エレメントのほうがＴＥＬアンテナから遠い側に配置された場合のＶＳＷＲ特性を実線で示した。実線の黒線が本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナの特性であり、実線のグレー線が本発明のユニット用複合アンテナ装置の複共振アンテナの特性である。また、比較例２として、複共振アンテナの５ＧＨｚ帯エレメントのほうがＴＥＬアンテナから近い側に配置された場合の特性を点線で示した。点線の黒線が比較例３のＴＥＬアンテナの特性であり、点線のグレー線が比較例３の複共振アンテナの特性である。

【0033】

図４を参照して分かる通り、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメントの接続位置が複共振アンテナに近い側の頂部に接続された場合であっても、複共振アンテナがＴＥＬアンテナに近い側から遠い側に向かって周波数帯の高い順に配置される本発明のユニット用複合アンテナ装置の構成がＴＥＬアンテナも複共振アンテナもＶＳＷＲ特性が良いことが分かる。

【0034】

さらなる比較のために、ＴＥＬアンテナと複共振アンテナの位置を入れ替えた場合のＶＳＷＲ特性を図５に示す。図５は、ＴＥＬアンテナと複共振アンテナの位置を入れ替え、複共振アンテナをＴＥＬアンテナの開放端とは反対側に配置した場合のＶＳＷＲ特性である。即ち、ＴＥＬアンテナの切先形状とは反対側の回路基板に直角な辺側に複共振アンテナを配置した。また、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメントは、複共振アンテナに遠い側の頂部に接続された例である。比較例３として、複共振アンテナの５ＧＨｚ帯エレメントのほうがＴＥＬアンテナから遠い側に配置された場合のＶＳＷＲ特性を実線で示した。実線の黒線が比較例３のＴＥＬアンテナの特性であり、実線のグレー線が比較例３の複共振アンテナの特性である。また、比較例４として、複共振アンテナの５ＧＨｚ帯エレメントのほうがＴＥＬアンテナから近い側に配置された場合の特性を点線で示した。点線の黒線が比較例４のＴＥＬアンテナの特性であり、点線のグレー線が比較例４の複共振アンテナの特性である。

【0035】

図５を参照して分かる通り、複共振アンテナをＴＥＬアンテナの開放端とは反対側に配置した場合、ＴＥＬアンテナのＶＳＷＲ特性が図３や図４の本発明の例と比較して比帯域が狭く、１４００ＭＨｚ帯を十分に確保できなくなっていることが分かる。なお、図２（ｃ）に示されるような、ＴＥＬアンテナが左右にテーパする切先形状を有している場合には、複共振アンテナはＴＥＬアンテナのどちらに配置しても良い。しかしながら、この場合であっても、複共振アンテナの周波数帯の高い側がＴＥＬアンテナ側に配置されるのが好ましい。

【0036】

次に、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナや複共振アンテナの他の構成例について説明する。図６は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナや複共振アンテナの他の構成例を説明するための概略斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示例では、通信回路部の図示は省略し、回路基板２の一部とＴＥＬアンテナ３０と複共振アンテナ４０を示した。まず、ＴＥＬアンテナ３０は、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３を有する。そして、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３は、複共振アンテナ４０から遠い側の頂部３１に接続され、複共振アンテナ４０側に向かって延在している。さらに、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３を含め頂部３１が、ユニット１の回路基板２に平行に折り曲げられる逆Ｌ型エレメントからなるものである。ＴＥＬアンテナ３０の頂部３１を折り曲げることで、低背化することが可能となる。なお、ＴＥＬアンテナは、さらに短絡部を設けた逆Ｆ型エレメントとして構成しても良い。

【0037】

また、複共振アンテナ４０は、図示の通り、ＴＥＬアンテナ３０に対して垂直方向且つユニット１の回路基板２に平行に頂部４３を折り曲げる逆Ｌ型エレメントであっても良い。即ち、複共振アンテナ４０の低周波数帯側のエレメント（２．４ＧＨｚエレメント４１）の開放端側を、ＴＥＬアンテナ３０に対して垂直方向に９０度折り曲げている。これによりＴＥＬアンテナ３０と同様に複共振アンテナ４０も低背化することが可能となる。なお、図示例では周波数帯の低いエレメント（２．４ＧＨｚ帯エレメント４１）がよりエレメント長が長くなるため折り曲げて逆Ｌ型エレメントとして構成しているが、本発明はこれに限定されず、必要により周波数帯の高いエレメント（５ＧＨｚ帯エレメント４２）のほうも逆Ｌ型エレメントで構成しても良い。また、複共振アンテナ４０は、必要により短絡部を設けた逆Ｆ型エレメントで構成されても良い。

【0038】

さらに、図７を用いて本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナや複共振アンテナのさらに他の構成例について説明する。図７は、本発明のユニット用複合アンテナ装置のＴＥＬアンテナや複共振アンテナのさらに他の構成例を説明するための概略斜視図である。図中、図６と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示例では、ＴＥＬアンテナ３０は、頂部３１がユニット１の回路基板２に平行に折り曲げられる逆Ｌ型エレメントからなるものである。そしてＴＥＬアンテナ３０は、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３を有すが、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３は、複共振アンテナ４０に近い側の頂部３１に接続され、複共振アンテナ４０とは反対側に向かって延在している。そして、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３を含め頂部３１が、ユニット１の回路基板２に平行に折り曲げられる逆Ｌ型エレメントからなるものである。この例でも、ＴＥＬアンテナ３０の頂部３１を折り曲げることで、低背化することが可能となる。なお、ＴＥＬアンテナは、さらに短絡部を設けた逆Ｆ型エレメントとして構成しても良い。

【0039】

また、図７に示される複共振アンテナ４０は、２．４ＧＨｚ帯エレメント４１よりもさらに低い周波数帯用のエレメント４４を有している例を示した。図示の通り、周波数帯の高い順にＴＥＬアンテナ３０に近い側から遠い側に配置されれば良い。図示例の低周波数帯用エレメント４４は、回路基板２に平行に頂部を折り曲げると共にさらに先端部を折り曲げてエレメント長を確保した例を示した。

【0040】

次に、図８を用いて、本発明のユニット用複合アンテナ装置をＭＩＭＯとして構成した例を説明する。図８は、本発明のユニット用複合アンテナ装置をＭＩＭＯとして構成した例を説明するための概略斜視図である。図中、図１と同一の符号を付した部分は同一物を表している。図示の通り、この例は、第１給電部１０、第２給電部２０、ＴＥＬアンテナ３０及び複共振アンテナ４０を一組として複数用いるＭＩＭＯとして構成されている。図示例では、第１給電部１０、第２給電部２０、ＴＥＬアンテナ３０及び複共振アンテナ４０の組と、第１給電部１０'、第２給電部２０'、ＴＥＬアンテナ３０'及び複共振アンテナ４０'の組の２組の構成のＭＩＭＯの例を示した。なお、ＴＥＬアンテナ３０，３０'は、Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３，３３'を有する逆Ｌ型エレメントとして構成したものを示した。

【0041】

具体的には、図面上、第１給電部１０は回路基板２の左側の端辺近傍に配置される一方、第１給電部１０'は回路基板２の右側の端辺近傍に配置されている。各第１給電部１０，１０'は、それぞれユニット１の回路基板２を中心に点対称に配置されている。これにより、各エレメントを物理的になるべく離すことが可能となるため、エレメント同士のアイソレーションを確保可能となる。

【0042】

ここで、ユニット１に内蔵する複合アンテナ装置においては、ユニット１内に配置される通信回路部３やバッテリ等の影響により、アンテナの配置位置によって波長短縮やインピーダンスのずれが生じ得る。したがって、例えばＴＥＬアンテナ３０に接続されているＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３と、ＴＥＬアンテナ３０'に接続されているＬｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント３３'では、図示のようにその長さを変えている。このように、ＭＩＭＯにおいて適宜同等の受信信号が得られるように、ＴＥＬアンテナや複共振アンテナのエレメント長等を調整することが可能である。

【0043】

なお、本発明のユニット内蔵用複合アンテナ装置は、上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

【符号の説明】

【0044】

１ ユニット
２ 回路基板
３ 通信回路部
１０ 第１給電部
２０ 第２給電部
３０ ＴＥＬアンテナ
３１ 頂部
３３ Ｌｏｗ Ｂａｎｄ用エレメント
４０ 複共振アンテナ
４１ ２．４ＧＨｚ帯エレメント
４２ ５ＧＨｚ帯エレメント
４３ 頂部
４４ 低周波数帯用エレメント

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】