JP2013255153A

JP2013255153A - Antenna device

Info

Publication number: JP2013255153A
Application number: JP2012130560A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Kurita; 大輔栗田; Takashi Ueda; 隆上田; Yoshiki Okano; 由樹岡野
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2012-06-08
Filing date: 2012-06-08
Publication date: 2013-12-19
Anticipated expiration: 2032-06-08
Also published as: JP5723322B2; WO2013183418A1

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To perform downsizing while suppressing an unnecessary characteristic caused by the downsizing.SOLUTION: An antenna device comprises: N+1 antenna elements 110to 110; N antenna switches 120to 120; a main power supply unit 150; and N sub power supply units 250to 250. The antenna elements 110to 110are connected/disconnected by the antenna switches 120to 120, and a disconnected antenna element is grounded when the antenna element is not used for communication, which prevents the antenna element from functioning as a parasitic antenna element.

Description

本発明は、複数の周波数帯で通信を行うためのアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device for performing communication in a plurality of frequency bands.

２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯を用いて通信を行う端末に搭載されるアンテナ装置として、図１に示すアンテナ装置が知られている。このアンテナ装置９００は、アンテナ素子９１０と給電部９５０で構成される。給電部９５０は整合器９６０と給電器９７０を有し、給電器９７０が整合器９６０を介して点９３０でアンテナ素子９１０に接続される。点９３０からアンテナ素子９１０の一方側の部分９１１_１の長さは２ＧＨｚ帯用のアンテナとして動作できる長さであり、点９３０からアンテナ素子９１０の他方側の部分９１１_２の長さは、８００ＭＨｚ帯用のアンテナとして動作できる長さである。アンテナ装置９００はこのような構成なので、給電器９７０から２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯の信号を供給し、整合器９６０が２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯でのインピーダンスを整合することで、２つの周波数帯に対応したアンテナ装置として機能する。 An antenna device shown in FIG. 1 is known as an antenna device mounted on a terminal that performs communication using two frequency bands of 2 GHz band and 800 MHz band. The antenna device 900 includes an antenna element 910 and a power feeding unit 950. The feeding unit 950 includes a matching unit 960 and a feeding unit 970, and the feeding unit 970 is connected to the antenna element 910 at a point 930 through the matching unit 960. The length of the portion 911 ₁ on one side of the antenna element 910 from the point 930 is a length that can operate as an antenna for the 2 GHz band, and the length of the portion 911 ₂ on the other side of the antenna element 910 from the point 930 is 800 MHz. It is a length that can operate as an antenna. Since the antenna device 900 has such a configuration, a signal in the 2 GHz band and the 800 MHz band is supplied from the power feeder 970, and the matching unit 960 matches impedances in the 2 GHz band and the 800 MHz band, thereby supporting two frequency bands. Functions as an antenna device.

一方、移動通信システムの更なる通信速度の向上や通信品質の確保への要求から、複数周波数帯への対応やＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）への対応が求められている。そして、特許文献１のようにスイッチを用いてアンテナの長さを調整するアンテナ装置も提案されている。 On the other hand, in response to requests for further improvement in communication speed and ensuring communication quality of mobile communication systems, it is required to support multiple frequency bands and support multiple input multiple output (MIMO). And the antenna apparatus which adjusts the length of an antenna using a switch like patent document 1 is also proposed.

特開２０１０−０４５５７３号公報JP 2010-045573 A

しかしながら、対応する周波数帯の増加はアンテナの数の増加を招くことになり、端末の小型化の妨げとなる。また、単にスイッチを用いてアンテナ素子を接続・切断しただけでは、アンテナ素子同士の距離が短いので、使用していないアンテナ素子が無給電アンテナ素子として機能してしまう。そして、指向性などの不要な特性を持ってしまうなどの課題がある。 However, an increase in the corresponding frequency band causes an increase in the number of antennas, which hinders downsizing of the terminal. Also, simply connecting / disconnecting antenna elements using a switch causes the distance between the antenna elements to be short, so that unused antenna elements function as parasitic antenna elements. And there are problems such as having unnecessary characteristics such as directivity.

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、複数の周波数帯で通信を行うためのアンテナ装置において、小型化を図りながら、小型化に伴って生じる不要な特性を抑えるアンテナ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and in an antenna device for performing communication in a plurality of frequency bands, an antenna device that suppresses unnecessary characteristics that accompany miniaturization while achieving miniaturization. The purpose is to provide.

本発明のアンテナ装置は、少なくともＮ＋１個のアンテナ素子Ａ_１〜Ａ_Ｎ＋１と、Ｎ個のアンテナスイッチＢ_１〜Ｂ_Ｎと、メイン給電部Ｃと、Ｎ個のサブ給電部Ｄ_１〜Ｄ_Ｎとを備える。ただし、Ｎは１以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数とする。アンテナ素子Ａ_ｎはアンテナ素子Ａ_ｎ−１とアンテナ素子Ａ_ｎ＋１との間に配置されている。メイン給電部Ｃは、ｍ番目のアンテナ素子Ａ_ｍに接続されている。メイン給電部Ｃは、メイン給電器と、メイン給電器とアンテナ素子Ａ_ｍとのインピーダンスを整合させるメイン整合器とを有する。 The antenna device of the present invention includes at least N + 1 antenna elements A _{1 to} A _{N + 1} , N antenna switches B _{1 to} B _N , a main power feeding unit C, and N sub power feeding units D _{1 to} D _N. Is provided. However, N is an integer of 1 or more, and n is an integer of 1 or more and N or less. The antenna element _An is disposed between the antenna element A _n-1 and the antenna element _{An + 1} . The main power feeding unit C is connected to the _mth antenna element Am. The main power supply unit C includes a main power feeder, and a main matching circuit for matching the impedance of the main power feeder and the antenna element A _m.

ｎ＜ｍのとき、アンテナスイッチＢ_ｎは、接続状態であるアンテナ素子Ａ_ｎをアンテナ素子Ａ_ｎ＋１に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａ_ｎをサブ給電部Ｄ_ｎに接続した状態とを切り替える。また、ｎ≧ｍのとき、アンテナスイッチＢ_ｎは、接続状態であるアンテナ素子Ａ_ｎ＋１をアンテナ素子Ａ_ｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子Ａ_ｎ＋１をサブ給電部Ｄ_ｎに接続した状態とを切り替える。 n <When m, the antenna switch B _n is a state in which the antenna elements A _n is connected to the antenna elements A _{n + 1} is a connected state, a state of connecting the antenna elements A _n in a disconnected state to the sub power supply portion D _n Switch. Further, when n ≧ m, the antenna switch B _n are connected to the antenna elements A _{n + 1} is a connected state and a state connected to the antenna elements A _n, the antenna elements A _{n + 1} in a disconnected state to the sub power supply portion D _n Switch between states.

サブ給電部Ｄ_ｎは、少なくともサブ給電器Ｐ_ｎとサブ第１整合器Ｑ_ｎとサブ第２整合器Ｒ_ｎとサブスイッチＳ_ｎとを有する。サブスイッチＳ_ｎは、発振状態であるアンテナスイッチＢ_ｎをサブ第１整合器Ｑ_ｎの一端に接続した状態と、接地状態であるアンテナスイッチＢ_ｎをサブ第２整合器Ｒ_ｎの一端に接続した状態とを切り替える。サブ第１整合器Ｑ_ｎの他端はサブ給電器Ｐ_ｎに接続されている。サブ第２整合器Ｒ_ｎの他端は接地されている。アンテナスイッチＢ_ｎは、通信に使用する周波数帯に応じて接続状態と切断状態とを切り替える。 Sub power supply portion _{D n} includes at least sub power feeder _{P n} and the sub-first matcher _{Q n} and the sub-second matching unit _{R n} and the sub-switch _{S n.} The sub switch S _n connects the oscillation state antenna switch B _n to one end of the sub first matching unit Q _n and connects the ground state antenna switch B _n to one end of the sub second matching unit R _n. Switch between the two states. Sub other end of the first matching unit Q _n are connected to the sub power feeder P _n. Sub other end of the second matching unit R _n is grounded. The antenna switch _Bn switches between a connected state and a disconnected state according to the frequency band used for communication.

ｎ＜ｍであってアンテナスイッチＢ_ｎが切断状態の場合は、アンテナ素子Ａ_ｎを通信に使用するときはサブスイッチＳ_ｎを発振状態とし、アンテナ素子Ａ_ｎを通信に使用しないときはサブスイッチＳ_ｎを接地状態とする。また、ｎ≧ｍであってアンテナスイッチＢ_ｎが切断状態の場合は、アンテナ素子Ａ_ｎ＋１を通信に使用するときはサブスイッチＳ_ｎを発振状態とし、アンテナ素子Ａ_ｎ＋１を通信に使用しないときはサブスイッチＳ_ｎを接地状態とする。 A n <m when the antenna switch B _n is disconnected, the oscillation state of the sub-switch S _n when using the communication antenna elements A _n, sub-switch when not in use for communication antenna elements A _n Let _Sn be grounded. Further, when n ≧ m and the antenna switch B _n is in a disconnected state, when the antenna element A _{n + 1} is used for communication, the sub switch _Sn is in an oscillation state, and when the antenna element A _{n + 1} is not used for communication. The sub switch Sn is _brought into the ground state.

本発明のアンテナ装置によれば、複数のアンテナ素子をスイッチで接続・切断する構成であり、かつ、切断されたアンテナ素子を通信に使用しない場合には接地するので無給電アンテナ素子として機能しない。したがって、対応する周波数帯を増やしたときにも、アンテナ装置の小型化を図りながら、小型化に伴って発生する不要な特性を抑えることができる。 According to the antenna device of the present invention, a plurality of antenna elements are connected / disconnected by a switch, and when the disconnected antenna elements are not used for communication, they are grounded and do not function as parasitic antenna elements. Therefore, even when the corresponding frequency band is increased, it is possible to suppress unnecessary characteristics that occur with the size reduction while reducing the size of the antenna device.

２ＧＨｚ帯と８００ＭＨｚ帯の２つの周波数帯を用いて通信を行う端末に搭載されるアンテナ装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the antenna apparatus mounted in the terminal which communicates using two frequency bands, 2 GHz band and 800 MHz band. 実施例１のアンテナ装置の機能構成例を示す図。FIG. 3 is a diagram illustrating a functional configuration example of the antenna device according to the first embodiment. 同時に使用する周波数帯の組み合わせ（周波数１，周波数２）ごとの使用する給電部とアンテナスイッチの状態とサブスイッチの状態を示す図。The figure which shows the state of the electric power feeding part to be used for every combination (frequency 1, frequency 2) used simultaneously, an antenna switch, and the state of a subswitch. 実施例２のアンテナ装置の機能構成例を示す図。FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration example of an antenna device according to a second embodiment.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. In addition, the same number is attached | subjected to the structure part which has the same function, and duplication description is abbreviate | omitted.

＜本実施例での前提＞
本実施例では、具体的な周波数帯を特定して周波数帯の増加とＭＩＭＯでの通信への対応を考慮する。この場合、単にスイッチを用いてアンテナ素子を接続・切断しただけでは、アンテナ素子同士の距離が短いので、使用していないアンテナ素子が無給電アンテナ素子として機能したり、同一周波数帯で動作させる複数のアンテナ素子がアレイアンテナとして機能したりしてしまう。そこで、本実施例では、アンテナ装置の小型化を図りながら、無給電アンテナ素子として機能してしまうことと、アレイアンテナとして機能してしまうことを抑制する。 <Premise in this embodiment>
In the present embodiment, a specific frequency band is specified, and an increase in the frequency band and a response to communication by MIMO are considered. In this case, simply connecting / disconnecting antenna elements using a switch shortens the distance between the antenna elements, so that unused antenna elements can function as parasitic antenna elements or operate in the same frequency band. The antenna element functions as an array antenna. Therefore, in this embodiment, while miniaturizing the antenna device, functions as a parasitic antenna element and functions as an array antenna are suppressed.

具体的な周波数帯は、２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯、３．５ＧＨｚ帯である。周波数帯とは、あらかじめ定めた周波数の幅を許容する意味で用いている。例えば、２ＧＨｚ帯は１．９２ＧＨｚ〜２．１７ＧＨｚを意味するなどである。なお、前記の具体的な数値はこれに限定するものではなく、２ＧＨｚと同等に送受信できる範囲であれば変更してかまわない。その他の周波数帯についても同様である。３．５ＧＨｚ帯では、１つの入出力の場合（「×１」で表現することもある）とＭＩＭＯの場合（「×２」、「×３」または「×４」で表現することもある）がある。そして、キャリア・アグリゲーションなどの目的で同時に通信することがある周波数帯は２つであり、その組み合わせ（周波数１と周波数２、および３．５ＧＨｚ帯のときはＭＩＭＯか否か）は以下のとおりとする。 Specific frequency bands are 2 GHz band, 1.7 GHz band, 1.5 GHz band, 700 MHz band, 800 MHz band, 900 MHz band, and 3.5 GHz band. The frequency band is used to allow a predetermined frequency width. For example, the 2 GHz band means 1.92 GHz to 2.17 GHz. The specific numerical values are not limited to this, and may be changed as long as they can be transmitted and received in the same manner as 2 GHz. The same applies to other frequency bands. In the 3.5 GHz band, one input / output (may be expressed as “× 1”) and MIMO (may be expressed as “× 2”, “× 3” or “× 4”) There is. And there are two frequency bands that can be communicated simultaneously for the purpose of carrier aggregation, etc., and the combination (frequency 1 and frequency 2 and whether it is MIMO in the case of 3.5 GHz band) is as follows: To do.

（１）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
（２）周波数１：２ＧＨｚ帯
周波数２：１．５ＧＨｚ帯
（３）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×１（ＭＩＭＯではないという意味）
（４）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×２（２×２のＭＩＭＯという意味）
（５）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×３（３×３のＭＩＭＯという意味）
（６）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×４（４×４のＭＩＭＯという意味）
（７）周波数１：３．５ＧＨｚ帯×１
周波数２：７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯
（８）周波数１：３．５ＧＨｚ帯×２
周波数２：７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯 (1) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 700 MHz band, 800 MHz band or 900 MHz band (2) Frequency 1: 2 GHz band Frequency 2: 1.5 GHz band (3) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 1 (meaning not MIMO)
(4) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 2 (meaning 2 × 2 MIMO)
(5) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 3 (meaning 3 × 3 MIMO)
(6) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 4 (meaning 4 × 4 MIMO)
(7) Frequency 1: 3.5 GHz band x 1
Frequency 2: 700 MHz band, 800 MHz band or 900 MHz band (8) Frequency 1: 3.5 GHz band × 2
Frequency 2: 700MHz band, 800MHz band or 900MHz band

＜アンテナ装置の構成＞
次に、本実施例のアンテナ装置１００の構成を説明する。図２に実施例１のアンテナ装置の機能構成例を示す。まず、ｎを１以上４以下の整数とする。アンテナ装置１００は、５個のアンテナ素子１１０_１，…，１１０_５と、４個のアンテナスイッチ１２０_１，…，１２０_４と、メイン給電部１５０と、４個のサブ給電部２５０_１，…，２５０_４とを備える。なお、特許請求の範囲では、アンテナ素子１１０_ｎをアンテナ素子Ａ_ｎと、アンテナスイッチ１２０_ｎをアンテナスイッチＢ_ｎと、メイン給電部１５０をメイン給電部Ｃと、サブ給電部２５０_ｎをサブ給電部Ｄ_ｎと示している。 <Configuration of antenna device>
Next, the configuration of the antenna device 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 shows a functional configuration example of the antenna device of the first embodiment. First, let n be an integer between 1 and 4. The antenna device 100 includes five antenna elements 110 ₁ ,..., 110 ₅ , four antenna switches 120 ₁ ,..., 120 ₄ , a main power feeding unit 150, and four sub power feeding units 250 ₁ ,. and a 250 _4. In the claims, the antenna element 110 _n is the antenna element _An , the antenna switch 120 _n is the antenna switch B _n , the main power feeding unit 150 is the main power feeding unit C, and the sub power feeding unit 250 _n is the sub power feeding unit. D _n is indicated.

アンテナ素子１１０_ｎはアンテナ素子１１０_ｎ−１とアンテナ素子１１０_ｎ＋１との間に配置されている。メイン給電部１５０は、２番目のアンテナ素子１１０_２に点１３０で接続されている。メイン給電部１５０は、メイン給電器１７０と、メイン給電器１７０とアンテナ素子１１０_ｍとのインピーダンスを整合させるメイン整合器１６０とを有する。 The antenna element 110 _n is disposed between the antenna element 110 _n−1 and the antenna element 110 _{n + 1} . The main power feeding unit 150 is connected to the _second antenna element 1102 at a point 130. The main power supply portion 150 includes a main power supply 170, a main matching circuit 160 for matching the impedance of the main power supply 170 and the antenna element 110 _m.

アンテナスイッチ１２０_１は、接続状態であるアンテナ素子１１０_１をアンテナ素子１１０_２に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０_１をサブ給電部２５０_１に接続した状態とを切り替える。ｎ≧２のとき、アンテナスイッチ１２０_ｎは、接続状態であるアンテナ素子１１０_ｎ＋１をアンテナ素子１１０_ｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０_ｎ＋１をサブ給電部２５０_ｎに接続した状態とを切り替える。 The antenna switch 120 ₁ switches between a state in which the antenna element 110 ₁ in a connected state is connected to the antenna element 110 ₂ and a state in which the antenna element 110 ₁ in a disconnected state is connected to the sub-feeder 250 ₁ . When n ≧ 2, the antenna switch 120 _n includes a state where the antenna element _{110 n + 1} is connected to the antenna element 110 _n is connected state, and a state where the antenna element _{110 n + 1} in a disconnected state is connected to the sub power supply portion 250 _n Switch.

アンテナ素子１１０_１，１１０_３，１１０_４，１１０_５は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナである。アンテナ素子１１０_２のメイン給電部１５０が接続された点１３０からアンテナ素子１１０_１側の部分１１１_２１は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナである。アンテナ素子１１０_２のメイン給電部１５０が接続された点１３０からアンテナ素子１１０_３側の部分１１１_２２は、単独では３．５ＧＨｚ帯での送受信が可能なアンテナである。 The antenna elements 110 ₁ , 110 ₃ , 110 ₄ , and 110 ₅ are antennas that can transmit and receive in the 3.5 GHz band independently. Part _{111 21} of the antenna elements 110 ₁ side from 130 points main power supply portion 150 of the antenna element 110 ₂ is connected, by itself is an antenna capable of transmitting and receiving at 3.5GHz band. Part _{111 22} from 130 points main power supply portion 150 of the antenna element 110 ₂ is connected an antenna element 110 ₃ side, alone an antenna capable of transmitting and receiving at 3.5GHz band.

サブ給電部２５０_ｎは、サブ給電器２７０_ｎとサブ第１整合器２６１_ｎとサブ第２整合器２６２_ｎとサブスイッチ２８０_ｎと位相器２９０_ｎとを有する。なお、特許請求の範囲では、サブ給電器２７０_ｎをサブ給電器Ｐ_ｎと、サブ第１整合器２６１_ｎをサブ第１整合器Ｑ_ｎと、サブ第２整合器２６２_ｎをサブ第２整合器Ｒ_ｎと、サブスイッチ２８０_ｎをサブスイッチＳ_ｎと、位相器２９０_ｎを位相器Ｔ_ｎと示している。 The sub power feeder 250 _n includes a sub power feeder 270 _n , a sub first matching device 261 _n , a sub second matching device 262 _n , a sub switch 280 _n, and a phase shifter 290 _n . In the claims, the sub-feeder 270 _n is the sub-feeder P _n , the sub-first matching unit 261 _n is the sub-first matching unit Q _n, and the sub-second matching unit 262 _n is the sub-second matching. a vessel _{R n,} and the sub-switches _{S n} sub switch 280 _n, are shown with the phaser _{T n} phaser 290 _n.

位相器２９０_ｎの一端はアンテナスイッチ１２０_ｎに接続される。サブスイッチ２８０_ｎは、発振状態である位相器２９０_ｎの他端をサブ第１整合器２６１_ｎの一端に接続した状態と、接地状態である位相器２９０_ｎの他端をサブ第２整合器２６２_ｎの一端に接続した状態とを切り替える。サブ第１整合器２６１_ｎの他端はサブ給電器２７０_ｎに接続されている。サブ第２整合器２６２_ｎの他端は接地されている。 One end of the phase shifter 290 _n is connected to the antenna switch 120 _n . The sub switch 280 _n includes a state in which the other end of the phase shifter 290 _{n in} the oscillation state is connected to one end of the sub first matching unit 261 _{n and the} other end of the phase shifter 290 _{n in} the ground state. 262 _n is switched to a state connected to one end of _n . The other end of the sub first matching unit 261 _n is connected to the sub power feeder 270 _n . Sub other end of the second matching unit 262 _n is grounded.

３．５ＧＨｚの半分の周波数（波長が２倍になる周波数）は、１．７５ＧＨｚである。したがって、３．５ＧＨｚ帯用のアンテナを２つ繋げると、理論上は１．７５ＧＨｚ帯用のアンテナになる。そして、１．５ＧＨｚ〜２ＧＨｚ程度であれば実際に通信できるので、１．５ＧＨｚ帯〜２ＧＨｚ帯用のアンテナにできる。また、３．５ＧＨｚの１／４の周波数（波長が４倍になる周波数）は、８７５ＭＨｚである。したがって、３．５ＧＨｚ帯用のアンテナを４つ繋げると、理論上は８７５ＭＨｚ帯用のアンテナになる。そして、７００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度であれば実際に通信できるので、７００ＭＨｚ帯〜９００ＭＨｚ帯用のアンテナにできる。 The half frequency of 3.5 GHz (frequency at which the wavelength is doubled) is 1.75 GHz. Accordingly, when two 3.5 GHz band antennas are connected, theoretically, an antenna for the 1.75 GHz band is obtained. And since it can actually communicate if it is about 1.5 GHz-2 GHz, it can be set as the antenna for 1.5 GHz band-2 GHz band. Further, a frequency of 1/4 of 3.5 GHz (frequency at which the wavelength is quadrupled) is 875 MHz. Therefore, when four 3.5 GHz band antennas are connected, theoretically, an antenna for the 875 MHz band is obtained. And since it can actually communicate if it is about 700 MHz-1 GHz, it can be set as the antenna for 700 MHz band-900 MHz band.

＜アンテナ装置の制御＞
図３に、同時に使用する周波数帯の組み合わせ（周波数１，周波数２）ごとの使用する給電部とアンテナスイッチの状態とサブスイッチの状態を示す。図３中の「２ＧＨｚ帯／１．７ＧＨｚ帯／１．５ＧＨｚ帯」は２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯、１．５ＧＨｚ帯の中のいずれか１つを意味し、「７００ＭＨｚ帯／８００ＭＨｚ帯／９００ＭＨｚ帯」は７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯、９００ＭＨｚ帯のいずれか１つを意味する。「周波数１用の給電部」の列および「周波数２用の給電部」の列に示されている数字は、メイン給電器１７０、サブ給電器２７０_１，…，２７０_４の番号であり、メイン給電器１７０、サブ給電器２７０_１，…，２７０_４のいずれが給電するのかを示している。アンテナスイッチの状態の「接続」はアンテナスイッチが接続状態であることを、「切断」はアンテナスイッチが切断状態であることを示している。サブスイッチの状態の「発振」は発振状態であることを、「接地」は「接地状態」であることを示している。また、「−」は接地状態でも発振状態でもかまわないことを示し、「△」はアンテナスイッチが切断状態ならばサブスイッチは接地状態、アンテナスイッチが接続状態ならばサブスイッチは接地状態でも発振状態でもかまわないことを示している。 <Control of antenna device>
FIG. 3 shows the state of the power feeding unit, the antenna switch, and the state of the sub switch to be used for each combination of frequency bands (frequency 1 and frequency 2) used simultaneously. “2 GHz band / 1.7 GHz band / 1.5 GHz band” in FIG. 3 means any one of 2 GHz band, 1.7 GHz band, and 1.5 GHz band, and “700 MHz band / 800 MHz band / 900 MHz”. “Band” means any one of 700 MHz band, 800 MHz band, and 900 MHz band. The numbers shown in the column of "feeding unit for frequency 2" column and the "frequency power supply portion for 1", the main power supply 170, the sub power supply 270 1, _..., a number of 270 _4, the main power feeder 170, the sub power supply ₂₇₀ 1, ..., which of the 270 ₄ indicates how to feed. “Connected” in the state of the antenna switch indicates that the antenna switch is in a connected state, and “disconnected” indicates that the antenna switch is in a disconnected state. “Oscillation” in the state of the sub switch indicates that it is in the oscillation state, and “ground” indicates that it is in the “ground state”. "-" Indicates that the ground switch can be oscillated. "△" indicates that the sub switch is grounded if the antenna switch is disconnected. If the antenna switch is connected, the sub switch is grounded and oscillated. But it shows that it doesn't matter.

（１）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯 (1) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 700 MHz band, 800 MHz band or 900 MHz band

アンテナスイッチ１２０_１，…，１２０_４を接続状態としてメイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯に対する給電を行う。この場合、アンテナ素子１１０_１と部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２〜アンテナ素子１１０_５が周波数２用のアンテナとなる。なお、周波数１は１．５ＧＨｚ〜２ＧＨｚ程度の間の他の周波数帯に変更してもよい。周波数２は７００ＭＨｚ〜１ＧＨｚ程度の間の他の周波数帯に変更してもよい。以下の周波数帯の組み合わせでも同様である。 The antenna switches 120 ₁ ,..., 120 ₄ are connected, and the main power supply unit 150 supplies power to the 2 GHz band, 1.7 GHz band, or 1.5 GHz band, and 700 MHz band, 800 MHz band, or 900 MHz band. In this case, the antenna elements 110 ₁ and part _{111 21} is an antenna for frequency 1, part _{111 22} - antenna elements 110 ₅ is an antenna for frequency 2. The frequency 1 may be changed to another frequency band between about 1.5 GHz and 2 GHz. The frequency 2 may be changed to another frequency band between about 700 MHz and 1 GHz. The same applies to combinations of the following frequency bands.

（２）周波数１：２ＧＨｚ帯
周波数２：１．５ＧＨｚ帯 (2) Frequency 1: 2 GHz band Frequency 2: 1.5 GHz band

アンテナスイッチ１２０_１，１２０_２を接続状態、アンテナスイッチ１２０_３を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯と１．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、サブスイッチ２８０_３を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０_１と部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２とアンテナ素子１１０_３が周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０_４，１１０_５は接地される。 Antenna switch ₁₂₀ 1, 120 ₂ the connection state, the disconnected state of the antenna switch 120 ₃ performs power supply to 2GHz band and 1.5GHz band at the main power supply unit 150, the sub-switch 280 ₃ and the ground state. In this case, the antenna elements 110 ₁ and part _{111 21} is an antenna for frequency 1, part _{111 22} and the antenna element 110 ₃ is an antenna for frequency 2. Also, the antenna elements 110 ₄ and 110 _{5 that} are not used are grounded.

（３）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×１ (3) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 1

アンテナスイッチ１２０_１を接続状態、アンテナスイッチ１２０_２を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、サブスイッチ２８０_２を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０_１と部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２が周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０_３，１１０_４，１１０_５は接地される。なお、周波数２は厳密に３．５ＧＨｚ帯の周波数である必要はなく、実際に通信できる範囲の周波数帯に変更してもよい。以下の周波数帯の組み合わせでも同様である。 Connect the antenna switch 120 ₁ state, as the cutting state of the antenna switch 120 _2, 2 GHz band is the main power supply unit 150, and the 1.7GHz band or 1.5GHz band, performs power supply to the 3.5GHz band, the sub-switch 280 ₂ Set to ground. In this case, the antenna element 110 ₁ and the portion 111 ₂₁ are antennas for the frequency 1, and the portion 111 ₂₂ is an antenna for the frequency 2. Also, the antenna elements 110 ₃ , 110 ₄ , 110 _{5 that} are not used are grounded. Note that the frequency 2 does not need to be strictly a frequency in the 3.5 GHz band, and may be changed to a frequency band in a range where communication is actually possible. The same applies to combinations of the following frequency bands.

（４）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×２ (4) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 2

アンテナスイッチ１２０_１を接続状態、アンテナスイッチ１２０_２，１２０_４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０_４を発振状態としてサブ給電部２５０_４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０_４は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、サブスイッチ２８０_２を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０_１と部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_５が２つめの周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０_３，１１０_４は接地される。なお、２つめの周波数２用のアンテナとして、アンテナ素子１１０_３，１１０_４を選択してもよいが、１つめの周波数２用のアンテナである部分１１１_２２からできるだけ離れたアンテナ素子を選択した方が、一般的にはＭＩＭＯでの通信を行いやすい。 With the antenna switch 120 ₁ in the connected state and the antenna switches 120 ₂ and 120 ₄ in the disconnected state, the main power feeding unit 150 feeds power to the 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band, and 3.5 GHz band, and performs power supply to the 3.5GHz band in the sub-feeding part 250 ₄ switch 280 ₄ as an oscillation state, the phase shifter 290 ₄ signal and the phase of the sub power supply portion 250 ₄ feed to power the main power supply portion 150 of the 3.5GHz band the phase of the signal [pi / 2 or [pi / 4 shift to, the sub-switch 280 ₂ and the ground state. In this case, the antenna elements 110 ₁ and part _{111 21} is an antenna for frequency 1, part _{111 22} The first frequency 2 for the antenna, the antenna element 110 ₅ becomes second antenna for frequency 2. In addition, the antenna elements 110 ₃ and 110 _{4 that} are not used are grounded. The antenna elements 110 ₃ and 110 ₄ may be selected as the second antenna for frequency 2, but the antenna element that is as far as possible from the portion 111 ₂₂ that is the first antenna for frequency 2 is selected. However, it is generally easy to perform MIMO communication.

（５）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×３ (5) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 3

アンテナスイッチ１２０_１を接続状態、アンテナスイッチ１２０_２，１２０_３，１２０_４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０_２，２８０_４を発振状態としてサブ給電部２５０_２，２５０_４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０_２は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_２が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０_４はサブ給電部２５０_２が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、サブスイッチＳ_３を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０_１と部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_３が２つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_５が３つめの周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０_４は接地される。 With the antenna switch 120 ₁ in the connected state and the antenna switches 120 ₂ , 120 ₃ , and 120 ₄ in the disconnected state, the main power feeding unit 150 feeds power to the 2 GHz band, 1.7 GHz band, 1.5 GHz band, and 3.5 GHz band. and performs power supply to the 3.5GHz band in the sub-feeding part ₂₅₀ 2, 250 ₄ sub switch ₂₈₀ 2, 280 ₄ as an oscillation state, the phase shifter 290 ₂ of the signal power is the main power supply portion 150 of the 3.5GHz band shifting phase and the sub power supply portion 250 ₂ is signal phase of [pi / 2 or [pi / 4 of the power supply, the phase shifter 290 ₄ signals the signal phase and the sub power supply portion 250 ₄ sub power supply portion 250 ₂ is powered to feed a phase [pi / 2 or [pi / 4 shifted, the sub-switch S ₃ and the ground state. In this case, the antenna elements 110 ₁ and part _{111 21} is an antenna for frequency 1, part _{111 22} The first frequency 2 for the antenna, the antenna elements 110 ₃ second frequency 2 for the antenna, the antenna element 110 ₅ Becomes the third antenna for frequency 2. Further, the antenna element 110 ₄ is not used is grounded.

または、アンテナスイッチ１２０_１を接続状態、アンテナスイッチ１２０_２，１２０_３，１２０_４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０_３，２８０_４を発振状態としてサブ給電部２５０_３，２５０_４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０_３は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_３が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０_４はサブ給電部２５０_３が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、サブスイッチ２８０_２を接地状態とする。この場合、アンテナ素子１１０_１と部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_４が２つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_５が３つめの周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０_３は接地される。 Alternatively, the antenna switch 120 ₁ is connected and the antenna switches 120 ₂ , 120 ₃ , and 120 ₄ are disconnected, and the main power feeding unit 150 feeds power to the 2 GHz band, 1.7 GHz band, or 1.5 GHz band and the 3.5 GHz band. was carried out, and performs power supply to the 3.5GHz band in the sub power supply portion ₂₅₀ 3, 250 ₄ sub switch ₂₈₀ 3, 280 ₄ as the oscillation state, the phase shifter 290 ₃ to power the main power supply portion 150 of the 3.5GHz band signal phase of the signal sub power supply portion 250 ₃ is powered [pi / 2 or [pi / 4 shift of phase shifter 290 ₄ signal and the phase of the sub power supply portion 250 ₄ sub power supply portion 250 ₃ is powered to feed the phase of the signal [pi / 2 or [pi / 4 shifted, the sub-switch 280 ₂ and the ground state. In this case, the antenna elements 110 ₁ and part _{111 21} is an antenna for frequency 1, part _{111 22} The first frequency 2 for the antenna, the antenna element 110 ₄ second frequency 2 for the antenna, the antenna element 110 ₅ Becomes the third antenna for frequency 2. Further, the antenna elements 110 ₃ that is not used is grounded.

（６）周波数１：２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯または１．５ＧＨｚ帯
周波数２：３．５ＧＨｚ帯×４ (6) Frequency 1: 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band Frequency 2: 3.5 GHz band × 4

アンテナスイッチ１２０_１を接続状態、アンテナスイッチ１２０_２，１２０_３，１２０_４を切断状態として、メイン給電部１５０で２ＧＨｚ帯、１．７ＧＨｚ帯もしくは１．５ＧＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０_２，２８０_３，２８０_４を発振状態としてサブ給電部２５０_２，２５０_３，２５０_４で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０_２は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_２が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０_３はサブ給電部２５０_２が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_３が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらし、位相器２９０_４はサブ給電部２５０_３が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_４が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。この場合、アンテナ素子１１０_１と部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_３が２つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_４が３つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_５が４つめの周波数２用のアンテナとなる。 With the antenna switch 120 ₁ in the connected state and the antenna switches 120 ₂ , 120 ₃ , and 120 ₄ in the disconnected state, the main power feeding unit 150 feeds power to the 2 GHz band, 1.7 GHz band, 1.5 GHz band, and 3.5 GHz band. and the sub-switch ₂₈₀ _2, 280 3, 280 ₄ performs power supply to the 3.5GHz band in the sub-feeding part ₂₅₀ _2, 250 3, 250 ₄ as the oscillation state, the phase shifter 290 ₂ main power of the 3.5GHz band 150 shift the phase of the signal and the sub power supply portion 250 ₂ is signal phase of [pi / 2 or [pi / 4 of the power supply to power, phase 290 ₃ signals the phase of the sub power supply portion sub power supply portion 250 ₂ is powered 250 ₃ shifts the phase of the signal fed by π / 2 or π / 4, and the phase shifter 290 ₄ determines the level of the signal fed by the sub-feed unit 250 _3. The phase of the signal phase and a sub power supply portion 250 ₄ powering [pi / shift 2 or [pi / 4. In this case, the antenna elements 110 ₁ and part _{111 21} is an antenna for frequency 1, part _{111 22} The first frequency 2 for the antenna, the antenna elements 110 ₃ second antenna for frequency 2, the antenna element 110 ₄ There third frequency 2 for the antenna, the antenna element 110 ₅ becomes 4th antennas for frequency 2.

（７）周波数１：３．５ＧＨｚ帯×１
周波数２：７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯 (7) Frequency 1: 3.5 GHz band x 1
Frequency 2: 700MHz band, 800MHz band or 900MHz band

アンテナスイッチ１２０_１を切断状態、アンテナスイッチ１２０_２，１２０_３，１２０_４を接続状態として、メイン給電部１５０で７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、サブスイッチ２８０_１を接地状態とする。この場合、部分１１１_２１が周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２〜アンテナ素子１１０_５が周波数２用のアンテナとなる。また、使用されないアンテナ素子１１０_１は接地される。 The antenna switch 120 ₁ disconnected state, the antenna switch ₁₂₀ _2, 120 3, 120 ₄ as the connection status, perform 700MHz band, the 800MHz band or 900MHz band, the power supply to the 3.5GHz band in the main power supply unit 150, the sub-switch 280 ₁ is grounded. In this case, part _{111 21} is an antenna for frequency 1, part _{111 22} - antenna elements 110 ₅ is an antenna for frequency 2. Further, the antenna elements 110 ₁ not used is grounded.

（８）周波数１：３．５ＧＨｚ帯×２
周波数２：７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯または９００ＭＨｚ帯 (8) Frequency 1: 3.5 GHz band x 2
Frequency 2: 700MHz band, 800MHz band or 900MHz band

アンテナスイッチ１２０_１を切断状態、アンテナスイッチ１２０_２，１２０_３，１２０_４を接続状態として、メイン給電部１５０で７００ＭＨｚ帯、８００ＭＨｚ帯もしくは９００ＭＨｚ帯と、３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、かつサブスイッチ２８０_１を発振状態としてサブ給電部２５０_１で３．５ＧＨｚ帯に対する給電を行い、位相器２９０_１は３．５ＧＨｚ帯のメイン給電部１５０が給電する信号の位相とサブ給電部２５０_１が給電する信号の位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。この場合、アンテナ素子１１０_１が１つめの周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２１が２つめの周波数１用のアンテナとなり、部分１１１_２２が１つめの周波数２用のアンテナ、アンテナ素子１１０_３が２つめの周波数２用のアンテナとなり、部分１１１_２２〜アンテナ素子１１０_５が周波数２用のアンテナとなる。 With the antenna switch 120 ₁ in the disconnected state and the antenna switches 120 ₂ , 120 ₃ , and 120 ₄ in the connected state, the main power supply unit 150 supplies power to the 700 MHz band, 800 MHz band, or 900 MHz band, and the 3.5 GHz band, and the sub switch The sub-feeder 250 ₁ supplies power to the 3.5 GHz band with the 280 ₁ in an oscillating state, and the phase shifter 290 ₁ feeds the phase of the signal fed by the main feed unit 150 in the 3.5 GHz band and the sub-feeder 250 ₁ The phase of the signal is shifted by π / 2 or π / 4. In this case, the antenna element 110 ₁ is the first one of the antennas for frequency 1, part _{111 21} becomes second antenna for frequency 1, part _{111 22} The first frequency 2 for the antenna, the antenna elements 110 ₃ The second antenna for frequency 2 is used, and the portion 111 ₂₂ to the antenna element 110 ₅ are antennas for frequency 2.

アンテナ装置１００は、上述のような構成なので、アンテナ素子全体の長さは、図１に示した従来のアンテナ装置と同等である。そして、（１）〜（８）に示した制御によって、様々な周波数帯の組合せに対応したアンテナが実現でき、使用していないアンテナ素子は接地できる。また、ＭＩＭＯによる通信のために同一周波数帯で使用するアンテナ素子が複数ある場合には、アレイアンテナとして機能しないように位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。したがって、使用できる周波数帯の数に比べてアンテナ装置を小型化でき、小型化に伴って生じる不要な特性を抑制できる。 Since the antenna device 100 is configured as described above, the entire length of the antenna element is equivalent to that of the conventional antenna device shown in FIG. And by the control shown to (1)-(8), the antenna corresponding to the combination of various frequency bands is realizable, and the antenna element which is not used can be earth | grounded. If there are a plurality of antenna elements used in the same frequency band for MIMO communication, the phase is shifted by π / 2 or π / 4 so as not to function as an array antenna. Therefore, it is possible to reduce the size of the antenna device as compared with the number of usable frequency bands, and it is possible to suppress unnecessary characteristics that accompany the size reduction.

実施例２では、実施例１のアンテナ装置の構成上の上位概念を示すため、本実施例では周波数は限定しない。図４に、実施例２のアンテナ装置の機能構成例を示す。アンテナ装置２００は、少なくともＮ＋１個のアンテナ素子１１０_１〜１１０_Ｎ＋１と、Ｎ個のアンテナスイッチ１２０_１〜１２０_Ｎと、メイン給電部１５０と、Ｎ個のサブ給電部２５０_１〜２５０_Ｎとを備える。本実施例では、Ｎは１以上の整数、ｎは１以上Ｎ以下の整数とする。アンテナ素子１１０_ｎはアンテナ素子１１０_ｎ−１とアンテナ素子１１０_ｎ＋１との間に配置されている。メイン給電部１５０は、ｍ番目のアンテナ素子１１０_ｍの点１３０に接続されている。アンテナ素子１１０_ｍには、アンテナ素子１１０_ｍ−１側の部分１１１_ｍ１とアンテナ素子１１０_ｍ＋１側の部分１１１_ｍ２とがある。メイン給電部１５０は、メイン給電器１７０と、メイン給電器１７０とアンテナ素子１１０_ｍとのインピーダンスを整合させるメイン整合器１６０とを有する。 In the second embodiment, since a high-level concept in the configuration of the antenna device of the first embodiment is shown, the frequency is not limited in the present embodiment. FIG. 4 illustrates a functional configuration example of the antenna device according to the second embodiment. The antenna device 200 includes at least N + 1 antenna elements 110 _{1 to} 110 _{N + 1} , N antenna switches 120 _{1 to} 120 _N , a main power feeding unit 150, and N sub power feeding units 250 ₁ to 250 _N. . In this embodiment, N is an integer of 1 or more, and n is an integer of 1 or more and N or less. The antenna element 110 _n is disposed between the antenna element 110 _n−1 and the antenna element 110 _{n + 1} . The main power feeding unit 150 is connected to the point 130 of the m-th antenna element 110 _m . The antenna elements 110 _m, there is a portion _{111 m @ 2} parts _{111 m1} and the antenna elements _{110 m + 1} side of the antenna element _{110 m1} side. The main power supply portion 150 includes a main power supply 170, a main matching circuit 160 for matching the impedance of the main power supply 170 and the antenna element 110 _m.

ｎ＜ｍのとき、アンテナスイッチ１２０_ｎは、接続状態であるアンテナ素子１１０_ｎをアンテナ素子１１０_ｎ＋１に接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０_ｎをサブ給電部２５０_ｎに接続した状態とを切り替える。また、ｎ≧ｍのとき、アンテナスイッチ１２０_ｎは、接続状態であるアンテナ素子１１０_ｎ＋１をアンテナ素子１１０_ｎに接続した状態と、切断状態であるアンテナ素子１１０_ｎ＋１をサブ給電部２５０_ｎに接続した状態とを切り替える。 n <When m, the antenna switch 120 _n includes a state in which the antenna element 110 _n is connected to the antenna element _{110 n + 1} is a connected state, a state of connecting the antenna element 110 _n in a disconnected state to the sub power supply portion 250 _n Switch. When n ≧ m, the antenna switch 120 _n connects the antenna element 110 _{n + 1} in the connected state to the antenna element 110 _n and connects the antenna element 110 _{n + 1} in the disconnected state to the sub-feeding unit 250 _n . Switch between states.

サブ給電部２５０_ｎは、少なくともサブ給電器２７０_ｎとサブ第１整合器２６１_ｎとサブ第２整合器２６２_ｎとサブスイッチ２８０_ｎとを有する。サブスイッチ２８０_ｎは、発振状態であるアンテナスイッチ１２０_ｎをサブ第１整合器２６１_ｎの一端に接続した状態と、接地状態であるアンテナスイッチ１２０_ｎをサブ第２整合器２６２_ｎの一端に接続した状態とを切り替える。サブ第１整合器２６１_ｎの他端はサブ給電器２７０_ｎに接続されている。サブ第２整合器２６２_ｎの他端は接地されている。アンテナスイッチ１２０_ｎは、通信に使用する周波数帯に応じて接続状態と切断状態とを切り替える。 The sub power feeder 250 _n includes at least a sub power feeder 270 _n , a sub first matching device 261 _n , a sub second matching device 262 _n, and a sub switch 280 _n . The sub switch 280 _n connects the oscillation state of the antenna switch 120 _n to one end of the sub first matching unit 261 _n and connects the grounded state antenna switch 120 _n to one end of the sub second matching unit 262 _n. Switch between the two states. The other end of the sub first matching unit 261 _n is connected to the sub power feeder 270 _n . Sub other end of the second matching unit 262 _n is grounded. The antenna switch 120 _n switches between a connected state and a disconnected state according to the frequency band used for communication.

ｎ＜ｍであってアンテナスイッチ１２０_ｎが切断状態の場合は、アンテナ素子１１０_ｎを通信に使用するときはサブスイッチ２８０_ｎを発振状態とし、アンテナ素子１１０_ｎを通信に使用しないときはサブスイッチ２８０_ｎを接地状態とする。また、ｎ≧ｍであってアンテナスイッチ１２０_ｎが切断状態の場合は、アンテナ素子１１０_ｎ＋１を通信に使用するときはサブスイッチ２８０_ｎを発振状態とし、アンテナ素子１１０_ｎ＋１を通信に使用しないときはサブスイッチ２８０_ｎを接地状態とする。 A n <m when the antenna switch 120 _n is in the disconnected state, the oscillation state sub switch 280 _n when using the communication antenna elements 110 _n, sub-switch when not in use for communication antenna elements 110 _n 280 _n is grounded. When n ≧ m and the antenna switch 120 _n is in a disconnected state, when the antenna element 110 _{n + 1} is used for communication, the sub switch 280 _n is set in an oscillation state, and when the antenna element 110 _{n + 1} is not used for communication. the sub-switch 280 _n to the ground state.

また、ＭＩＭＯでの通信に使用するサブ給電部２５０_ｎはさらに、サブスイッチ２８０_ｎのアンテナスイッチ１２０_ｎ側に、位相器２９０_ｍも備えればよい。そして、ＭＩＭＯで通信するときには、位相器２９０_ｍは、同一周波数帯で使用される隣接する信号同士の位相をπ／２またはπ／４ずらせばよい。 In addition, the sub power feeding unit 250 _n used for MIMO communication may further include a phase shifter 290 _m on the antenna switch 120 _n side of the sub switch 280 _n . When communicating using MIMO, the phase shifter 290 _m may shift the phase of adjacent signals used in the same frequency band by π / 2 or π / 4.

本実施例では、使用する周波数を限定していないので、アンテナ素子１１０_１〜１１０_Ｎ＋１が単独ではどのような周波数帯に対応した長さなのかは示していない。また、アンテナスイッチ１２０_１〜１２０_Ｎとサブスイッチ２８０_１〜２８０_Ｎの制御方法についても示していない。しかし、実施例１で具体例を示しているので、実施例１の説明および図３を参照して適宜設計すればよい。 In the present embodiment, since the frequency to be used is not limited, it is not shown what frequency band the antenna elements 110 _{1 to} 110 _{N + 1} are alone in correspondence with. Also, the control method of the antenna switches 120 _{1 to} 120 _N and the sub switches 280 _{1 to} 280 _N is not shown. However, since a specific example is shown in the first embodiment, the design may be appropriately made with reference to the description of the first embodiment and FIG.

本実施例のアンテナ装置によれば、アンテナ素子全体の長さを短くできるのでアンテナ装置の小型化が可能である。また、使用していないアンテナ素子は接地でき、ＭＩＭＯによる通信のために同一周波数帯で使用するアンテナ素子が複数ある場合には、アレイアンテナとして機能しないように位相をπ／２もしくはπ／４ずらす。したがって、使用できる周波数帯の数に比べてアンテナ装置を小型化でき、小型化に伴って生じる不要な特性を抑制できる。 According to the antenna device of the present embodiment, the length of the entire antenna element can be shortened, so that the antenna device can be reduced in size. In addition, antenna elements that are not used can be grounded, and when there are multiple antenna elements that are used in the same frequency band for MIMO communication, the phase is shifted by π / 2 or π / 4 so as not to function as an array antenna. . Therefore, it is possible to reduce the size of the antenna device as compared with the number of usable frequency bands, and it is possible to suppress unnecessary characteristics that accompany the size reduction.

本発明は、複数の周波数帯を用いて通信する移動端末などに利用できる。 The present invention can be used for a mobile terminal that communicates using a plurality of frequency bands.

１００、２００、９００アンテナ装置１１０、９１０アンテナ素子
１２０アンテナスイッチ１５０メイン給電部
１６０メイン整合器１７０メイン給電器
２５０サブ給電部２６１サブ第１整合器
２６２サブ第２整合器２７０サブ給電器
２８０サブスイッチ２９０位相器
９５０給電部９６０整合器
９７０給電器 100, 200, 900 Antenna device 110, 910 Antenna element 120 Antenna switch 150 Main feeder 160 Main matching unit 170 Main feeder 250 Sub feeding unit 261 Sub first matching unit 262 Sub second matching unit 270 Sub feeder 280 Sub switch 290 Phaser 950 Power feeding unit 960 Matching device 970 Power feeding device

Claims

n is an integer from 1 to 4,
Five antenna elements A ₁ ,..., A ₅ ,
Four antenna switches B ₁ ,..., B ₄ ,
A main power feeding part C;
Four sub power feeding parts D ₁ ,..., D ₄ ,
With
The antenna element _An is disposed between the antenna element _An-1 and the antenna element _{An + 1} .
The main feeding part C is connected to the _second antenna element A2,
Main power C has a main power feeder, and a main matching circuit for matching the impedance between said main power feeder and the antenna element A _2,
The antenna switch B ₁ switches between a state in which the antenna element A ₁ in the connected state is connected to the antenna element A ₂ and a state in which the antenna element A ₁ in the disconnected state is connected to the sub-feeder D ₁ ,
When n ≧ 2, the antenna switch B _n is a state in which the antenna elements A _{n + 1} is connected to the antenna elements A _n is a connection state, a state in which the antenna elements A _{n + 1} in a disconnected state is connected to the sub power supply portion D _n Switch
The antenna elements A ₁ , A ₃ , A ₄ , and A ₅ are antennas that can transmit and receive in the 3.5 GHz band by themselves,
From the point where the main power feeding part C of the antenna element A ₂ is connected, the antenna element A ₁ side is an antenna that can transmit and receive in the 3.5 GHz band by itself.
From the point where the main power feeding part C of the antenna element A ₂ is connected, the antenna element A ₃ side is an antenna that can transmit and receive in the 3.5 GHz band by itself.
The sub power feeder D _n includes a sub power feeder P _n , a sub first matching device Q _n , a sub second matching device R _n , a sub switch _Sn, and a phase shifter T _n .
One end of the phaser T _n is connected to an antenna switch B _n,
The sub switch S _n includes a state in which the other end of the phase shifter T _{n in} the oscillation state is connected to one end of the sub first matcher Q _{n and} a second end of the phase shifter T _{n in} the ground state. switching between a state of being connected to one end of the R _n,
Sub other end of the first matching unit Q _n is connected to a sub-feeder P _n,
Sub other end of the second matching unit R _n antenna apparatus characterized by being grounded.

The antenna device according to claim 1,
When performing communication in 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band and communication in 700 MHz band, 800 MHz band or 900 MHz band, antenna switch B ₁ ,..., B ₄ is connected and 2 GHz in main power feeding section C. Power supply to the band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band, 700 MHz band, 800 MHz band or 900 MHz band,
When performing communication in 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band and 4 GHz MIMO in 3.5 GHz band, antenna switch B ₁ is connected, and antenna switches B ₂ , B ₃ , B ₄ is in a disconnected state, the main power feeding unit C supplies power to the 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band, and 3.5 GHz band, and the sub switches S ₂ , S ₃ , S ₄ are set in the oscillation state. The power feeding units D ₂ , D ₃ , and D ₄ feed power to the 3.5 GHz band, and the phase shifter T ₂ uses the phase of the signal fed from the main feeding unit C in the 3.5 GHz band and the signal fed from the sub power feeding unit D _2. And the phase shifter T ₃ shifts the phase of the signal fed by the sub-feeder D ₂ and the phase of the signal fed by the sub-feeder D ₃ by π / 2 or π / 4, phase T ₄ is the phase of the signal and the sub power supply portion signal D ₄ is feeding phase for feeding the sub power supply portion D ₃ [pi / 2 or [pi / 4 shifted,
When performing 700 MHz band, 800 MHz band, or 900 MHz band communication and 3.5 GHz band 2-channel MIMO communication, antenna switch B ₁ is disconnected and antenna switches B ₂ , B ₃ , B ₄ are connected The main power feeding unit C feeds power to the 700 MHz band, 800 MHz band or 900 MHz band, and 3.5 GHz band, and the sub power feeding unit D ₁ feeds power to the 3.5 GHz band with the sub switch S ₁ in an oscillation state. The phase shifter T ₁ shifts the phase of the signal fed by the main feeding unit C in the 3.5 GHz band and the phase of the signal fed by the sub feeding unit D ₁ by π / 2 or π / 4.

The antenna device according to claim 2, wherein
When performing communication in 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band and 2-channel MIMO in 3.5 GHz band, antenna switch B ₁ is connected and antenna switches B ₂ and B ₄ are disconnected. As a state, power is supplied to the 2 GHz band, 1.7 GHz band or 1.5 GHz band and the 3.5 GHz band by the main power feeding part C, and the sub switch S ₄ is oscillated to the 3.5 GHz band by the sub power feeding part D _4. performs power supply to the phaser T ₄ are signal phases [pi / 2 or [pi / 4 shift of the signal and the phase of the sub power supply portion D ₄ for feeding the main power C of the 3.5GHz band feeding, sub-switch S An antenna device characterized in that ₂ is grounded.

The antenna device according to claim 2 or 3, wherein
When performing 2 GHz band communication and 1.5 GHz band communication, the antenna switches B ₁ and B ₂ are connected and the antenna switch B ₃ is disconnected, and the main power feeding unit C performs the operation for the 2 GHz band and the 1.5 GHz band. performs power supply, antenna apparatus characterized by a ground state sub switch S _3.

N is an integer of 1 or more, n is an integer of 1 to N,
N + 1 antenna elements A _{1 to} A _{N + 1} ,
N antenna switches B _{1 to} B _N ,
A main power feeding part C;
N sub-feeding units D _{1 to} D _N ,
With
The antenna element _An is disposed between the antenna element _An-1 and the antenna element _{An + 1} .
The main feeder C is connected to the _mth antenna element Am,
Main power C has a main power feeder, and a main matching circuit for matching the impedance between said main power feeder and the antenna element A _m,
n <When m, the antenna switch B _n is a state in which the antenna elements A _n is connected to the antenna elements A _{n + 1} is a connected state, a state of connecting the antenna elements A _n in a disconnected state to the sub power supply portion D _n Switch
When n ≧ m, the antenna switch B _n is a state in which the antenna elements A _{n + 1} is connected to the antenna elements A _n is a connection state, a state in which the antenna elements A _{n + 1} in a disconnected state is connected to the sub power supply portion D _n Switch
Sub power supply portion _{D n} includes at least sub power feeder _{P n} and the sub-first matcher _{Q n} and the sub-second matching unit _{R n} and the sub-switches _{S n,}
The sub switch S _n connects the oscillation state antenna switch B _n to one end of the sub first matching unit Q _n and connects the ground state antenna switch B _n to one end of the sub second matching unit R _n. Switch between
Sub other end of the first matching unit Q _n is connected to a sub-feeder P _n,
Sub other end of the second matching unit R _n is grounded,
The antenna switch B _n switches between a connected state and a disconnected state according to the frequency band used for communication,
A n <m when the antenna switch B _n is disconnected, the oscillation state of the sub-switch S _n when using the communication antenna elements A _n, sub-switch when not in use for communication antenna elements A _n _Sn is grounded,
When n ≧ m and the antenna switch B _n is in a disconnected state, when the antenna element A _{n + 1} is used for communication, the sub switch _Sn is in an oscillation state, and when the antenna element A _{n + 1} is not used for communication, the sub switch antenna apparatus characterized by a S _n and the ground state.

The antenna device according to claim 5, wherein
Sub power supply unit used to communicate with MIMO _{D n} is further antenna switch _{B n-side} of the sub-switch _{S n,} also a phaser,
When communicating by MIMO, the phase shifter shifts the phases of adjacent signals used in the same frequency band by π / 2 or π / 4.