JP2008245132A - 無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１の無線装置が２以上のアンテナ素子を有する場合に、アンテナ素子間のアイソレーションを改善する。
【解決手段】無線装置１は、筐体１０に内蔵された回路基板１１を有している。回路基板１１の１の長辺近傍に、第１給電点１３及び第２給電点１４が設けられている。第１給電点１３には、第１アンテナ素子１５が接続されている。第２給電点１４には、第２アンテナ素子１６が接続されている。無線装置１は、面をなして形成された磁性体１７を有している。磁性体１７は、第１アンテナ素子１５の少なくとも一部に対して第２アンテナ素子１６の少なくとも一部を遮へいするように配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は無線装置に係り、特に２以上のアンテナ素子を備えた無線装置に関する。

携帯電話機や無線機能を備えたパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の無線装置の分野においては、従来から、伝搬特性を改善又は補償するためのダイバーシチ技術が用いられている。一方、無線装置の多用途・多機能化が進んでいる。そのため、様々なアンテナが搭載され、結果的に１つの端末内のアンテナ数は増加傾向にある。さらに、空間多重化により通信の安定性及び高速性を向上させることを目的として、Ｍｕｌｔｉ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉ Ｏｕｔｐｕｔ（ＭＩＭＯ）と呼ばれる技術が開発されている。

これらの技術動向に対応して、１台の無線装置が２以上のアンテナを備えることがある。しかし、特に携帯電話機のような小型の無線装置においては、それらのアンテナどうしが近接して配置されることに起因するアンテナ間の干渉が問題になることがある。

もともと小型の無線装置は実装スペースが限られているために、アンテナを２以上備えないとしても、アンテナ素子又は回路の各部分の間の電磁的結合又は容量結合による干渉が問題になる（例えば放射効率の低下）場合がある。これらの問題に対して、磁性体を利用する解決策が検討されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

上記の特許文献１は、基板上の回路をシールドケースで囲むと共に該シールドケースからアンテナを引き出すようにした携帯無線装置の構成において、シールド効果を高めるための技術を記載している。その１つとして、シールドケースと基板の接地パターンの接続箇所のうち、シールドケース表面に励起される高周波電流の向きに直交する向きに当る箇所の電気的接続をより確実にすることが挙げられている。他の１つとして、シールドケース表面に励起される高周波電流の向きに磁化容易軸を有する磁性膜を積層して、電波の反射係数を高めることが挙げられている。

上記の特許文献２は、内蔵するＬ型アンテナに対向する回路基板上に磁性材料板を具備した移動通信端末を記載している。その効果として、回路基板のＧＮＤ（接地）導体層表面の磁界強度及び誘導電流の発生を抑え、アンテナ指向性を安定させることが挙げられている。
特開２００１−１５６４８４号公報（第２乃至４ページ、図１） 特許第３７１３４７６号公報（第６、７ページ、図７）

上述した特許文献１に記載された従来の技術は、引き出し型のアンテナを用いる携帯無線装置において、シールドケースのインピーダンスを下げて高周波電流を流しやすくすることにより、シールドケースに囲まれた部分の回路への高周波電流の回り込みを抑えようとするものである。即ち、１台の無線装置が２以上のアンテナを備える場合の、アンテナ間干渉の低減を図るものではない。

上述した特許文献２に記載された従来の技術は、移動通信端末（無線装置）の内蔵アンテナにおいてアンテナ素子と接地導体層の間に磁性材料板を介在させることにより、接地回路に誘導される不平衡電流の影響を低減させるものである。即ち、１台の無線装置が２以上のアンテナを備える場合の、アンテナ間干渉の低減を図るものではない。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、２以上のアンテナを備える無線装置において、各アンテナのさまざまな配置条件の下でアンテナ間の相互干渉を低減させることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、第１の給電点に接続された第１のアンテナ素子と、第２の給電点に接続された第２のアンテナ素子と、面をなして形成されると共に、前記第１のアンテナ素子の少なくとも一部に対して前記第２のアンテナ素子の少なくとも一部を遮へいするように配設された磁性体とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、２以上のアンテナを備える無線装置において、各アンテナのさまざまな配置条件の下でアンテナ間を遮へいし得るように磁性体を内蔵し配置することにより、アンテナ間の相互干渉を低減させることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお以下の各図を参照しながら上下左右をいうときは、特に断らない限り、図が表された紙面における上下左右を意味するものとする。

以下、図１乃至図３を参照して、本発明の実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１に係る無線装置１の主要な構成を表す斜視図である。無線装置１は、図１に破線で示した筐体１０を有している。無線装置１は、例えば筐体１０と図示しないもう１つの筐体が、相互に開閉可能に連結されて構成されたものであってもよい。

無線装置１は、筐体１０に内蔵された回路基板１１を有している。回路基板１１の１の長辺近傍に、第１給電点１３及び第２給電点１４が設けられている。第１給電点１３には、第１アンテナ素子１５が接続されている。第２給電点１４には、第２アンテナ素子１６が接続されている。第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６は、それぞれ第１給電点１３及び第２給電点１４を経由して回路基板１１に設けられた図示しない無線回路に接続され、給電されることができる。

図１において、第１アンテナ素子１５は第１給電点１３から回路基板１１のなす面に略垂直の向きに立ち上がった後、回路基板１１の短辺に略平行の向きに折り曲げられて、横倒しのＬ字型をなす。また、第２アンテナ素子１６は第２給電点１４から回路基板１１のなす面に略垂直の向きに立ち上がった後、回路基板１１の短辺に略平行の向きに折り曲げられて、横倒しのＬ字型をなす。

なお、無線装置１が第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６を有するのは、例えば複数の無線システム（例えば、セルラ移動通信と無線ローカルエリアネットワーク）に対応することを目的とするが、これに限るものではない。第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６は、上記のように横倒しＬ字型の先端開放モノポールアンテナの形式で表されているが、これは本発明を適用し得るアンテナの種類又は方式を限定するものではない。また、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６が互いに異なる種類又は異なるサイズのものであってもよい。

無線装置１は、面をなして形成された磁性体１７を有している。磁性体１７は、第１アンテナ素子１５の少なくとも一部に対して第２アンテナ素子１６の少なくとも一部を遮へいするように配設されている。ここで述べた第１アンテナ素子１５、第２アンテナ素子１６及び磁性体１７の位置関係について、図２を参照して説明する。図２は、第１給電点１３又は第２給電点１４の近傍を図１と同じ方向から見て上記の位置関係を説明する図である。図２に表した無線装置１の各構成は、図１に同じ符号を付して表した構成とそれぞれ同じである（回路基板１１及び磁性体１７は、それぞれ一部分を示す。）から、説明を省略する。

図２に示すように、第１アンテナ素子１５の第１給電点１３との接続端から、第２アンテナ素子１６の第２給電点１４との接続端の方向を見るものと仮定する。そうすると、図２に矢印で表した仮想的な視線は、磁性体１７のなす面上の点１７ａにぶつかって遮られる。すなわち、磁性体１７は、第１アンテナ素子１５の第１給電点１３との接続端から見て、少なくとも第２アンテナ素子１６の第２給電点１４との接続端近傍の一部を遮へいするように配設されている。

磁性体１７は、第１アンテナ素子１５と第２アンテナ素子１６の間の電磁的結合（電流結合）を低減し、両アンテナ素子１５、１６間のアイソレーションを改善する効果を有する。したがって図２に示す通り、第１アンテナ素子１５が励振されたとき分布するアンテナ電流値が最大となる第１給電点１３との接続端近傍の部分と、第２アンテナ素子１６が励振されたとき分布するアンテナ電流値が最大となる第２給電点１４との接続端近傍の部分を、互いに遮へいするように磁性体１７を配設することが有効である。

またさらに、図２に示すように第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１の短辺に略平行な部分どうしを互いに遮へいするように、磁性体１７を配設してもよい。上記の回路基板１１の短辺に略平行な部分どうしは、比較的広い範囲にわたって空間的に互いに近接することがあるため、その間を遮へいすることによっても両アンテナ素子１５、１６間のアイソレーション改善の効果を期待することができる。

図３を参照して、磁性体１７のサイズ又は形状及び両アンテナ素子１５、１６との位置関係と、両アンテナ素子１５、１６間のアイソレーション効果の関係を説明する。図３（ａ）乃至（ｄ）は、図１に表した無線装置１の各構成（筐体１０を除く。）を右手上方に当る位置から見たときの、磁性体１７のサイズ又は形状と両アンテナ素子１５、１６との位置関係を例示する図である。図３（ａ）乃至（ｄ）に表した無線装置１の各構成は、図１に同じ符号を付して表した構成とそれぞれ同じであるから、説明を省略する。

図３（ａ）乃至（ｄ）において、両アンテナ素子１５、１６間のアイソレーションをシミュレーションにより評価した際の条件は、回路基板１１の長辺、短辺が各８０ミリメートル（ｍｍ）、４０ｍｍ長、第１給電点１３と第２給電点１４の間隔が１０ｍｍ長、周波数が２ギガヘルツ（ＧＨｚ）である。

図３（ａ）において、磁性体１７は、図１の場合と異なり回路基板１１に近い側の下半分（回路基板１１の短辺に平行な第１アンテナ素子１５又は第２アンテナ素子１６の部分よりも回路基板１１に近い側であって、周囲を点線で表した範囲）を欠く状態にある。磁性体１７の、回路基板１１の短辺に平行な向きの長さは４０ｍｍである。

図３（ａ）の場合は図２に表した状態と異なり、第１アンテナ素子１５の第１給電点１３との接続端から見て、磁性体１７が第２アンテナ素子１６の第２給電点１４との接続端近傍の（当該接続端を含む）一部を遮へいしていない。また、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１の短辺に略平行な部分どうしの遮へいも、不十分である。図３（ａ）の条件下で第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６間のアイソレーションをシミュレーションにより評価したところ、磁性体１７が存在しない場合に比較して改善効果が得られなかった。

図３（ｂ）において、磁性体１７は、図１の場合と異なり回路基板１１から遠い側の上半分（回路基板１１の短辺に平行な第１アンテナ素子１５又は第２アンテナ素子１６の部分よりも回路基板１１から遠い側であって、周囲を点線で表した範囲）を欠く状態にある。磁性体１７の、回路基板１１の短辺に平行な向きの長さは４０ｍｍである。

図３（ｂ）の場合は図２に表した状態と異なり、第１アンテナ素子１５の第１給電点１３との接続端から見て、磁性体１７が第２アンテナ素子１６の第２給電点１４との接続端近傍の一部（回路基板１１に略垂直な立ち上がり部分の上方）を遮へいしていない。また、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１の短辺に略平行な部分どうしの遮へいも、不十分である。図３（ｂ）の条件下で第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６間のアイソレーションをシミュレーションにより評価したところ、磁性体１７が存在しない場合に比較して改善効果が得られなかった。

図３（ｃ）において、磁性体１７は、図１の場合と異なり第１給電点１３又は第２給電点１４に近い側の左半分（回路基板１１の左側の長辺から２０ｍｍ長の、周囲を点線で表した範囲）を欠く状態にある。

図３（ｃ）の場合は図２に表した状態と異なり、第１アンテナ素子１５の第１給電点１３との接続端から見て、磁性体１７が第２アンテナ素子１６の第２給電点１４との接続端近傍の（当該接続端を含む）一部を遮へいしていない。図３（ｃ）の条件下で第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６間のアイソレーションをシミュレーションにより評価したところ、磁性体１７が存在しない場合に比較して改善効果が得られなかった。

図３（ｄ）において、磁性体１７は、図１の場合と異なり第１給電点１３又は第２給電点１４から遠い側の右半分（回路基板１１の右側の長辺から２０ｍｍ長の、周囲を点線で表した範囲）を欠く状態にある。

図３（ｄ）の場合は図２に表した状態と同じく、第１アンテナ素子１５の第１給電点１３との接続端から見て、磁性体１７が第２アンテナ素子１６の第２給電点１４との接続端近傍の（当該接続端を含む）一部を遮へいしている。図３（ｄ）の条件下で第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６間のアイソレーションをシミュレーションにより評価したところ、磁性体１７が存在しない場合に比較して１０デシベル（ｄＢ）の改善効果が得られた。

なお、図３（ｄ）における磁性体１７の右半分が欠けていない条件（図１に表した状態）の下で第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６間のアイソレーションを同じシミュレーションにより評価したところ、磁性体１７が存在しない場合に比較して１２ｄＢの改善効果が得られた。これに対して、図３（ｄ）のように磁性体１７の右半分を欠く場合のアイソレーションの劣化は２ｄＢにとどまっており、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６間を給電点に近い側で遮へいするように磁性体１７を配設するのが効果的であることがわかる。

本発明の実施例１によれば、１の無線装置において個別に給電される２のアンテナ素子の間を互いに遮へいするように磁性体を配設することにより、アンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。

以下、図４を参照して、本発明の実施例２を説明する。実施例２に係る無線装置は、実施例１に係る無線装置１の構成のうち磁性体１７を、次に述べる磁性体２０で置き換えたものである。その他の構成は、すべて無線装置１の構成と同じであるから、同じ符号を付して表すものとして説明を省略する。図４は、実施例２に係る第１アンテナ素子１５、第２アンテナ素子１６及び磁性体２０の位置関係を、図２と同じように表して説明する図である（回路基板１１及び磁性体２０は、一部分を示す。）。

図１を参照して説明したように、第１アンテナ素子１５は、第１給電点１３から回路基板１１のなす面に略垂直の向きに立ち上がる部分と、回路基板１１の短辺に略平行な部分を有する。また、第２アンテナ素子１６は、第２給電点１４から回路基板１１のなす面に略垂直の向きに立ち上がる部分と、回路基板１１の短辺に略平行な部分を有する。

磁性体２０は、図４に示すように、２つの磁性体部分２０ａ及び２０ｂを含む。磁性体部分２０ａ、２０ｂは、それぞれ異方性を有する。ここで説明の便宜上、図４の左上部に示したように直交座標系を定義する。当該直交座標系のＸ軸は、回路基板１１の長辺の向きに略平行とする。Ｙ軸はＸ軸と直交し、回路基板１１の短辺の向きに略平行とする。Ｚ軸はＸ軸及びＹ軸と直交し、回路基板１１のなす面に略直交する。

磁性体部分２０ａは、例えばナノグラニュラー材又はナノコラムナー材等の異方性磁性材料からなり、Ｙ軸と略平行（図４に示した左側のブロック矢印の向き）に磁化困難軸を向けて配設されている。その場合、図４に示した直交座標系における磁束密度と磁界の関係式は、磁性体部分２０ａの磁化困難軸（図４の場合Ｙ軸）方向の比透磁率をμｙとすると、概ね式１のように表される。

式１の左辺は、異方性を有する磁性体部分２０ａに磁界が印加されたときの磁束密度を、上記の直交座標系におけるベクトルとして表したものである。式１の右辺は、上記の直交座標系における行列として表される磁性体部分２０ａの比透磁率と、ベクトルとして表される磁界の積を表したものである。

式１は、磁界が印加されたとき、磁化困難軸方向の磁界成分に対しては固有の透磁率が作用し、その他の方向の磁界成分に対しては透磁率が作用しない（自由空間の透磁率と同じである。）異方性磁性体の特性を表現したものである。

一般の（等方性の）磁性体材料の比透磁率の上限値は高い周波数におけるほど低下するという事実が、いわゆるスヌークの限界として知られている。例えば周波数１ＧＨｚにおいて、フェライト等の比透磁率の上限値は１０以下である。

これに対して、異方性を有する磁性体材料は磁化困難軸方向に高い比透磁率を示すことが知られており、例えば周波数１ＧＨｚにおいて５０程度の値をとることも期待できる。したがって、図４に示したように異方性を有する磁性体部分２０ａの磁化困難軸を第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１のなす面に略垂直な部分に略直交するように（Ｙ軸に平行に）向けて配設することにより、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１のなす面に略垂直な部分の間でそれぞれに分布するアンテナ電流によって生じる磁界の相互作用は、等方性磁性体を設けた場合よりも強く遮られる。

したがって第１アンテナ素子１５が励振されたとき、第１アンテナ素子１５のうち回路基板１１のなす面に略垂直な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略平行な面内に励起される磁界は、大部分が磁性体部分２０ａの磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、磁性体部分２０ａを超えて第２アンテナ素子１６の側に伝搬する磁界はわずかである。

第２アンテナ素子１６が励振されたときも同様に、第２アンテナ素子１６のうち回路基板１１のなす面に略垂直な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略平行な面内に励起される磁界は、大部分が磁性体部分２０ａの磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、磁性体部分２０ａを超えて第１アンテナ素子１５の側に伝搬する磁界はわずかである。

磁性体部分２０ｂは、磁性体部分２０ａと同様の異方性磁性材料からなり、Ｚ軸と略平行（図４に示した右側のブロック矢印の向き）に磁化困難軸を向けて配設されている。異方性を有する磁性体部分２０ｂがこのように配設されると、磁性体部分２０ａの効果について上述したのと同じ理由により、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１の短辺に略平行な部分の間でそれぞれに分布するアンテナ電流によって生じる磁界の相互作用は、等方性磁性体を設ける場合よりも強く遮られる。

したがって第１アンテナ素子１５が励振されたとき、第１アンテナ素子１５のうち回路基板１１の短辺に略平行な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略垂直な面内に励起される磁界は、大部分が磁性体部分２０ｂの磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、磁性体部分２０ｂを超えて第２アンテナ素子１６の側に伝搬する磁界はわずかである。

第２アンテナ素子１６が励振されたときも同様に、第２アンテナ素子１６のうち回路基板１１の短辺に略平行な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略垂直な面内に励起される磁界は、大部分が磁性体部分２０ｂの磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、磁性体部分２０ｂを超えて第１アンテナ素子１５の側に伝搬する磁界はわずかである。

以上述べた通り、実施例２に係る無線装置においては、第１アンテナ素子１５と第２アンテナ素子１６の間を等方性磁性体により遮へいする場合より、さらに両アンテナ素子１５、１６間のアイソレーションを改善することが可能である。

本発明の実施例２によれば、一方のアンテナ素子が２以上の互いに向きの異なる直線状の部分を有し、他方のアンテナ素子がこれらにそれぞれ平行な２以上の直線状の部分を有するとき、それぞれの向きに磁化困難軸の向きを略直交させて配設された異方性磁性体の組み合わせにより、アンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。

以下、図５を参照して、本発明の実施例３を説明する。実施例３に係る無線装置は、実施例１に係る無線装置１の構成のうち磁性体１７を、次に述べる磁性体３１及び付加磁性体３２の対で置き換えたものである。その他の構成は、すべて無線装置１の構成と同じであるから、同じ符号を付して表すものとして説明を省略する。図５は、実施例３に係る第１アンテナ素子１５、第２アンテナ素子１６並びに異方性を有する磁性体３１及び付加磁性体３２の位置関係を、図２と同じように表して説明する図である（回路基板１１、磁性体３１及び付加磁性体３２は、一部分を示す。）。

図１を参照して説明したように、第１アンテナ素子１５は、第１給電点１３から回路基板１１のなす面に略垂直の向きに立ち上がる部分と、回路基板１１の短辺に略平行な部分を有する。また、第２アンテナ素子１６は、第２給電点１４から回路基板１１のなす面に略垂直の向きに立ち上がる部分と、回路基板１１の短辺に略平行な部分を有する。

磁性体３１及び付加磁性体３２はそれぞれ面をなして、第１アンテナ素子１５の少なくとも一部に対して第２アンテナ素子１６の少なくとも一部を遮へいするように配設されている。また、磁性体３１及び付加磁性体３２は、相互に略平行に配設されている。説明の便宜上、図５においても図４と同様に直交座標系を定義する。

磁性体３１は、例えばナノグラニュラー材又はナノコラムナー材等の異方性磁性材料からなり、Ｙ軸と略平行（図５に示した右側のブロック矢印の向き）に磁化困難軸を向けて配設されている。異方性を有する磁性体３１がこのように配設されると、実施例２の磁性体部分２０ａの効果について述べたのと同じ理由により、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１のなす面に略垂直な部分の間でそれぞれＺ軸方向に分布するアンテナ電流によって生じる磁界の相互作用は、等方性磁性体を設ける場合よりも強く遮られる。

したがって第１アンテナ素子１５が励振されたとき、第１アンテナ素子１５のうち回路基板１１のなす面に略垂直な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略平行な面内に励起される磁界は、大部分が磁性体３１の磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、磁性体３１を超えて第２アンテナ素子１６の側に伝搬する磁界はわずかである。

第２アンテナ素子１６が励振されたときも同様に、第２アンテナ素子１６のうち回路基板１１のなす面に略垂直な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略平行な面内に励起される磁界は、大部分が磁性体３１の磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、磁性体３１を超えて第１アンテナ素子１５の側に伝搬する磁界はわずかである。

付加磁性体３２は磁性体３１と同様の異方性磁性材料からなり、Ｚ軸と略平行（図５に示した左側のブロック矢印の向き）に磁化困難軸を向けて配設されている。異方性を有する付加磁性体３２がこのように配設されると、実施例２の磁性体部分２０ｂの効果について述べたのと同じ理由により、第１アンテナ素子１５及び第２アンテナ素子１６それぞれの回路基板１１の短辺に略平行な部分の間でそれぞれＹ軸方向に分布するアンテナ電流によって生じる磁界の相互作用は、等方性磁性体を設ける場合よりも強く遮られる。

したがって第１アンテナ素子１５が励振されたとき、第１アンテナ素子１５のうち回路基板１１の短辺に略平行な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略垂直な面内に励起される磁界は、大部分が付加磁性体３２の磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、付加磁性体３２を超えて第２アンテナ素子１６の側に伝搬する磁界はわずかである。

第２アンテナ素子１６が励振されたときも同様に、第２アンテナ素子１６のうち回路基板１１の短辺に略平行な部分に分布するアンテナ電流によって回路基板１１のなす面に略垂直な面内に励起される磁界は、大部分が付加磁性体３２の磁化困難軸の向きに高い磁束密度を形成し、付加磁性体３２を超えて第１アンテナ素子１５の側に伝搬する磁界はわずかである。

以上述べた通り、実施例３に係る無線装置においては、第１アンテナ素子１５と第２アンテナ素子１６の間を等方性磁性体により遮へいする場合より、さらに両アンテナ素子１５、１６間のアイソレーションを改善することができる。

本発明の実施例３によれば、一方のアンテナ素子が２以上の互いに向きの異なる直線状の部分を有し、他方のアンテナ素子がこれらにそれぞれ略平行な２以上の直線状の部分を有するとき、それぞれの向きに磁化困難軸の向きを略直交させて互いに略平行に配設された２の異方性磁性体を用いて両アンテナ素子間を遮へいすることにより、アンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。

以下、図６乃至図８を参照して、本発明の実施例４を説明する。図６は、本発明の実施例４に係る無線装置４の主要な構成を表す斜視図である。無線装置４は、図６に破線で示した筐体４０を有している。無線装置４は、例えば筐体４０と図示しないもう１つの筐体が、相互に開閉可能に連結されて構成されたものであってもよい。

無線装置４は、筐体４０に内蔵された回路基板４１を有している。回路基板４１の一方の長辺近傍に、第１給電点４３が設けられている。回路基板４１の他方の長辺近傍に、第２給電点４４が設けられている。第１給電点４３には、第１アンテナ素子４５が接続されている。第２給電点４４には、第２アンテナ素子４６が接続されている。第１アンテナ素子４５及び第２アンテナ素子４６は、それぞれ第１給電点４３及び第２給電点４４を経由して回路基板４１に設けられた図示しない無線回路に接続され、給電されることができる。

図６において、第１アンテナ素子４５は第１給電点４３から回路基板４１のなす面に略垂直の向きに立ち上がった後、回路基板４１の短辺に略平行の向きに折り曲げられて、横倒しのＬ字型をなす。また、第２アンテナ素子４６は第２給電点４４から回路基板４１のなす面に略垂直の向きに立ち上がった後、回路基板４１の短辺に略平行の向きに折り曲げられて、横倒しのＬ字型をなす。

上述した各構成間の位置関係を、図６の右方にブロック矢印で示した方向から見て表した断面図の形で、図７に示す。第１アンテナ素子４５及び第２アンテナ素子４６それぞれの回路基板４１の短辺に略平行な部分どうしは、上下の位置関係にある。なお、図７においては、筐体４０の断面の図示を省略する。

無線装置４は、面をなして形成された磁性体４７を有している。磁性体４７は、第１アンテナ素子４５の少なくとも一部に対して第２アンテナ素子４６の少なくとも一部を遮へいするように配設されている。より具体的に説明すると、磁性体４７は、第１アンテナ素子４５の第１給電点４３との接続端から見て、少なくとも第２アンテナ素子４６の第２給電点４４との接続端近傍の一部を遮へいするように配設されている。

無線装置４は、磁性体４７のなす面に交差する向きに面をなして形成された付加磁性体４８を有している。付加磁性体４８は、第１アンテナ素子４５の少なくとも一部に対して第２アンテナ素子４６の少なくとも一部を遮へいするように配設されている。より具体的に説明すると、付加磁性体４８は、第１アンテナ素子４５及び第２アンテナ素子４６それぞれの回路基板４１の短辺に略平行な部分どうしを互いに遮へいするように配設されている。

磁性体４７は、実施例１の磁性体１７と同じように、第１アンテナ素子４５が励振されたとき分布するアンテナ電流値が最大となる第１給電点４３との接続端近傍の部分と、第２アンテナ素子４６が励振されたとき分布するアンテナ電流値が最大となる第２給電点４４との接続端近傍の部分を互いに遮へいすることにより、両アンテナ素子４５、４６間のアイソレーションを改善する効果を有する。

付加磁性体４８は、実施例１の磁性体１７と同じように、第１アンテナ素子４５及び第２アンテナ素子４６それぞれの回路基板４１の短辺に略平行な空間的に近接する部分どうしを互いに遮へいすることにより、両アンテナ素子４５、４６間のアイソレーションを改善する効果を有する。

図８は、本発明の実施例４に係る無線装置４の変形例である無線装置４Aの構成を、図７と同様の断面図の形で表す図である。無線装置４Aは無線装置４と同様に、筐体４０及び筐体４０に内蔵された回路基板４１を有している。筐体４０は、上側部材４０ａと下側部材４０ｂが図の上下の向きに向かい合って係合することにより構成されている。図８に表したその他の構成は、図６に同じ符号を付して表したものにそれぞれ対応する。

図８に示すように、無線装置４Aの第１アンテナ素子４５は、その大部分が上側部材４０ａの外側の面に例えばめっき又は貼付の方法によって形成されている。回路基板４１上の第１給電点４３は、例えば板ばね等により上側部材４０ａの内側の面に接続され、上側部材４０ａの内側の面と外側の面は例えばめっき処理がされたビアホール等によって接続される。

図８に示すように、無線装置４Aの磁性体４７は、例えば回路基板４１のなす面に略直交するように設けられたシールド壁に貼付されている。また、無線装置４Aの付加磁性体４８は、例えば上側部材４０ａの内側の面（回路基板４１のなす面に略平行な面）に貼付されている。

図８に示すように構成された無線装置４Aにおいても、磁性体４７は、第１アンテナ素子４５が励振されたとき分布するアンテナ電流値が最大となる第１給電点４３との接続端近傍の部分と、第２アンテナ素子４６が励振されたとき分布するアンテナ電流値が最大となる第２給電点４４との接続端近傍の部分を互いに遮へいすることにより、両アンテナ素子４５、４６間のアイソレーションを改善する効果を有する。

図８に示すように構成された無線装置４Aにおいても、付加磁性体４８は、第１アンテナ素子４５及び第２アンテナ素子４６それぞれの回路基板４１の短辺に略平行な空間的に近接する部分どうしを互いに遮へいすることにより、両アンテナ素子４５、４６間のアイソレーションを改善する効果を有する。

図６若しくは図７又は図８に表したいずれの場合においても、実施例２又は実施例３について述べたように、磁性体４７又は付加磁性体４８を異方性材料により構成することもできる。磁性体４７に異方性を持たせた場合は、磁化困難軸を回路基板４１の長辺と略平行（第１アンテナ素子４５又は第２アンテナ素子４６の、回路基板４１のなす面に略直交する部分に略直交する向き）に向けることが有効である。付加磁性体４８に異方性を持たせた場合は、磁化困難軸を回路基板４１の長辺と略平行（第１アンテナ素子４５又は第２アンテナ素子４６の、回路基板４１の短辺に略平行な部分に略直交する向き）に向けることが有効である。

本発明の実施例４によれば、一方のアンテナ素子が２以上の互いに向きの異なる直線状の部分を有し、他方のアンテナ素子がこれらにそれぞれ略平行な２以上の直線状の部分を有するとき、互いに交差する向きに配設された２の磁性体を用いて略平行な部分どうしをそれぞれ遮へいすることにより、アンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。

以下、図９を参照して、本発明の実施例５を説明する。図９は、本発明の実施例５に係る無線装置５の主要な構成を表す斜視図である。無線装置５は、図９に破線で示した筐体５０を有している。無線装置５は、例えば筐体５０と図示しないもう１つの筐体が、相互に開閉可能に連結されて構成されたものであってもよい。

無線装置５は、筐体５０に内蔵された回路基板５１を有している。回路基板５１の上面の図中右側の部分には、接地導体部５２が設けられている。接地導体部５２の１の端辺は、回路基板５１の上面の中ほどを横断するように設けられている。該端辺の近傍に、第１給電点５３及び第２給電点５４が設けられている。図９に示すように、回路基板５１の長辺の向きに略平行なＸ軸、回路基板５１の短辺の向きに略平行なＹ軸及び回路基板５１のなす面に略直交するＺ軸からなる直交座標系を定義する。

第１給電点５３には、回路基板５１の一方の長辺に沿った導体パターンとして形成された第１アンテナ素子５５が接続されている。第１アンテナ素子５５は、回路基板５１の上面の中ほどを横断するように設けられた接地導体部５２の端辺の向きと交差する向きに配設されている。第２給電点５４には、回路基板５１の他方の長辺に沿った導体パターンとして形成された第２アンテナ素子５６が接続されている。第２アンテナ素子５６は、第１アンテナ素子５５と略平行に配設されている。

無線装置５は、回路基板５１のなす面に形成された磁性体５７を、第１アンテナ素子５５と第２アンテナ素子５６の間に有している。磁性体５７は、例えば回路基板５１のなす面上に貼付されて形成される。磁性体５７は異方性を有し、第１アンテナ素子５５又は第２アンテナ素子５６の向きと略直交する（図９左側の両向きブロック矢印で表す。）ように磁化困難軸を向けて配設されている。

無線装置５は、回路基板５１のなす面に形成された磁性体５８を、第１給電点５３と第２給電点５４の間に相当する接地導体部５２の範囲に有している。磁性体５８は、例えば回路基板５１のなす面上に貼付されて形成される。磁性体５８は異方性を有し、第１アンテナ素子５５又は第２アンテナ素子５６の向きと略平行である（図９右側の両向きブロック矢印で表す。）ように磁化困難軸を向けて配設されている。

第１アンテナ素子５５が励振されたときＸ軸の向きに分布するアンテナ電流によって、回路基板５１の磁性体５７を含む面と交差して励起される磁界のうち一定の部分は、磁性体５７においてＹ軸の向きに比較的高い磁束密度を形成し、第２アンテナ素子５６の側に伝搬する磁界の大きさはその分抑えられる。

このとき、回路基板５１の上面の中ほどを横断するように設けられた接地導体部５２の端辺に沿うように（図９の場合、ほぼＹ軸の正方向に）高周波電流が流れる（図９の白抜き一方向矢印（左側）で示す。）。この高周波電流によって、接地導体部５２上の磁性体５８を含む面と交差して励起される磁界のうち一定の部分は、磁性体５８においてＸ軸の向きに比較的高い磁束密度を形成し、第２アンテナ素子５６の側に伝搬する磁界の大きさはその分抑えられる。

第２アンテナ素子５６が励振されたときＸ軸の向きに分布するアンテナ電流によって、回路基板５１の磁性体５７を含む面と交差して励起される磁界のうち一定の部分は、磁性体５７においてＹ軸の向きに比較的高い磁束密度を形成し、第１アンテナ素子５５の側に伝搬する磁界の大きさはその分抑えられる。

このとき、回路基板５１の上面の中ほどを横断するように設けられた接地導体部５２の端辺に沿うように（図９の場合、ほぼＹ軸の負方向に）高周波電流が流れる（図９の白抜き一方向矢印（右側）で示す。）。この高周波電流によって、接地導体部５２上の磁性体５８を含む面と交差して励起される磁界のうち一定の部分は、磁性体５８においてＸ軸の向きに比較的高い磁束密度を形成し、第１アンテナ素子５５の側に伝搬する磁界の大きさはその分抑えられる。

以上述べた通り、実施例５に係る無線装置においては、回路基板５１のなす面上に接地導体部５２及び２のアンテナ素子５５、５６を平面的に形成する場合に、両アンテナ素子５５、５６間に異方性を持つ磁性体５７及び付加磁性体５８を平面的に形成してそれぞれ磁化困難軸の向きを選ぶことにより、両アンテナ素子５５、５６間のアイソレーションを改善することが可能である。

本発明の実施例５によれば、２のアンテナ素子が回路基板上に形成されるか、又はそれに近い位置関係をとる場合において、回路基板上の両アンテナ素子間及び対応する接地導体部の範囲にそれぞれ異方性磁性体を設けて磁化困難軸の向きを選ぶことにより、両アンテナ素子間のアイソレーションを改善することができる。

以上の各実施例の説明において、無線装置、筐体、回路基板、アンテナ素子、磁性体の形状、構成、配置等は例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。

本発明の実施例１に係る無線装置の主要な構成を表す斜視図。 実施例１に係る無線装置の主要な構成間の位置関係を表す斜視図。 実施例１に係る無線装置の磁性体のサイズ又は形状とアンテナ素子との位置関係について、（ａ）乃至（ｄ）の４通りを挙げて例示する図。 本発明の実施例２に係る無線装置の主要な構成間の位置関係を表す斜視図。 本発明の実施例３に係る無線装置の主要な構成間の位置関係を表す斜視図。 本発明の実施例４に係る無線装置の主要な構成を表す斜視図。 実施例４に係る無線装置の主要な構成間の位置関係を表す断面図。 実施例４に係る無線装置の変形例の主要な構成間の位置関係を表す断面図。 本発明の実施例５に係る無線装置の主要な構成間の位置関係を表す斜視図。

符号の説明

１、４、４Ａ、５ 無線装置
１０、４０、５０ 筐体
４０ａ 上側部材
４０ｂ 下側部材
１１、４１、５１ 回路基板
１３、４３、５３ 第１給電点
１４、４４、５４ 第２給電点
１５、４５、５５ 第１アンテナ素子
１６、４６、５６ 第２アンテナ素子
１７、２０、３１、４７、５７、５８ 磁性体
２０ａ、２０ｂ 磁性体部分
３２、４８ 付加磁性体
５２ 接地導体部

Claims (8)

1. 第１の給電点に接続された第１のアンテナ素子と、
   第２の給電点に接続された第２のアンテナ素子と、
   面をなして形成されると共に、前記第１のアンテナ素子の少なくとも一部に対して前記第２のアンテナ素子の少なくとも一部を遮へいするように配設された磁性体とを
   備えたことを特徴とする無線装置。
2. 前記磁性体は、前記第１のアンテナ素子の前記第１の給電点との接続端から見て、少なくとも前記第２のアンテナ素子の前記第２の給電点との接続端近傍の一部を遮へいするように配設されたことを特徴とする無線装置。
3. 前記第１のアンテナ素子は、互いに異なる向きにそれぞれ略直線をなす第１の部分及び第２の部分を有し、
   前記第２のアンテナ素子は、前記第１の部分と略平行な部分及び前記第２の部分と略平行な部分を有し、
   前記磁性体は、異方性を有すると共に磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子の第１の部分と略直交するように配設された部分と、異方性を有すると共に磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子の第２の部分と略直交するように配設された部分を含む
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線装置。
4. 面をなして形成され、かつ、前記第１のアンテナ素子の少なくとも一部に対して前記第２のアンテナ素子の少なくとも一部を遮へいすると共に前記磁性体のなす面に略平行に配設された付加磁性体をさらに備え、
   前記第１のアンテナ素子は、互いに異なる向きにそれぞれ略直線をなす第１の部分及び第２の部分を有し、
   前記第２のアンテナ素子は、前記第１の部分と略平行な部分及び前記第２の部分と略平行な部分を有し、
   前記磁性体は異方性を有すると共に、磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子の第１の部分と略直交するように配設され、
   前記付加磁性体は異方性を有すると共に、磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子の第２の部分と略直交するように配設された
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線装置。
5. 面をなして形成され、かつ、前記第１のアンテナ素子の少なくとも一部に対して前記第２のアンテナ素子の少なくとも一部を遮へいすると共に前記磁性体のなす面に交差する向きに配設された付加磁性体をさらに備え、
   前記第１のアンテナ素子は、互いに異なる向きにそれぞれ略直線をなす第１の部分及び第２の部分を有し、
   前記第２のアンテナ素子は、前記第１の部分と略平行な部分及び前記第２の部分と略平行な部分を有し、
   前記磁性体は、前記第１のアンテナ素子の第１の部分に対して前記第２のアンテナ素子の前記第１の部分と略平行な部分を遮へいするように配設され、
   前記付加磁性体は、前記第１のアンテナ素子の第２の部分に対して前記第２のアンテナ素子の前記第２の部分と略平行な部分を遮へいするように配設された
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の無線装置。
6. 筐体用部材を有してなると共に、前記第１のアンテナ素子の第１の部分又は第２の部分は前記筐体用部材の外側の面に形成され、前記磁性体又は前記付加磁性体は前記筐体用部材の内側の面に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の無線装置。
7. 前記磁性体は異方性を有すると共に、磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子の第１の部分と略直交するように配設され、
   前記付加磁性体は異方性を有すると共に、磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子の第２の部分と略直交するように配設された
   ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の無線装置。
8. 接地部分が設けられた回路基板と、
   前記接地部分の１の端辺近傍に設けられた第１の給電点に接続され、前記端辺の向きと交差する向きに配設された第１のアンテナ素子と、
   前記端辺近傍に設けられた第２の給電点に接続され、前記第１のアンテナ素子と略平行に配設された第２のアンテナ素子と、
   前記回路基板のなす面において前記第１のアンテナ素子及び前記第２のアンテナ素子の間に設けられ、磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子又は前記第２のアンテナ素子の向きと略直交するように配設された第１の磁性体と、
   前記回路基板のなす面において前記第１の給電点及び前記第２の給電点の間に相当する前記接地部分の範囲に設けられ、磁化困難軸が前記第１のアンテナ素子又は前記第２のアンテナ素子の向きと略平行であるように配設された第２の磁性体とを
   備えたことを特徴とする無線装置。

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