天线装置以及无线通信装置

摘要

天线元件(102)包括第一及第二供电端口，经由各供电端口同时被激励，从而作为与各供电端口对应的第一及第二天线部同时动作。天线元件(102)以第一频率与高于第一频率的第二频率中的任一个频率被激励。天线装置包括：缝隙(105)，在供电端口间产生隔离；陷波电路(106)，在天线元件(102)以第一或第二频率被激励时，使缝隙(105)在第一或第二频率中产生隔离；以及电抗元件(107)，在天线元件(102)以第一频率被激励时，使缝隙(105)在供电端口间产生隔离的频率移动至第一频率。

权利要求

1.一种天线装置，包括在天线元件上的不同的两个供电点处分别设置的第一供电端口及第二供电端口，其特征在于：所述天线元件经由所述第一供电端口及所述第二供电端口分别同时被激励，从而作为与所述第一供电端口及所述第二供电端口分别对应的第一天线部及第二天线部同时动作；

所述天线元件在第一频率与高于所述第一频率的第二频率中的任一个中被激励；

所述天线装置包括：

电磁耦合调整单元，其设置在所述第一供电端口及所述第二供电端口间，在所述第一频率及所述第二频率的每个频率中在所述第一供电端口及所述第二供电端口间产生指定的隔离；

陷波电路，其作为设置在所述电磁耦合调整单元中的陷波电路，在所述天线元件以所述第一频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一频率中产生所述隔离，在所述天线元件以所述第二频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第二频率中产生所述隔离；以及第一共振频率调整单元，其作为设置在所述电磁耦合调整单元中的第一共振频率调整单元，在所述天线元件以所述第一频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一供电端口及所述第二供电端口间产生隔离的频率移动至所述第一频率。

2.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

在所述天线元件以所述第一频率被激励时，所述陷波电路实质上断开，在所述天线元件上，不通过所述陷波电路的第一电流路径在所述第一供电端口及所述第二供电端口间形成；

在所述天线元件以所述第二频率被激励时，所述陷波电路实质上短路，在所述天线元件上，通过所述陷波电路的第二电流路径在所述第一供电端口及所述第二供电端口间形成。

3.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

所述第一共振频率调整单元为电抗元件。

4.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

所述第一共振频率调整单元为可变电抗元件；

所述天线装置还包括控制所述可变电抗元件的电抗值的控制单元。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的天线装置，其特征在于还包括：第二共振频率调整单元，其作为设置在所述电磁耦合调整单元中的第二共振频率调整单元，在所述天线元件以所述第二频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一供电端口及所述第二供电端口间产生隔离的频率移动至所述第二频率。

6.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

所述电磁耦合调整单元是设置在所述天线元件中的缝隙；

所述陷波电路沿着所述缝隙设置在距所述缝隙的开口部指定距离的位置处；

所述第一共振频率调整单元沿着所述缝隙设置在比所述陷波电路距所述缝隙的开口部更远的位置处。

7.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

所述电磁耦合调整单元是设置在所述天线元件中的槽缝，所述槽缝具有与所述第一供电端口及所述第二供电端口接近的第一端部和距所述第一供电端口及所述第二供电端口较远的第二端部；

所述陷波电路沿着所述槽缝设置在分别距所述第一端部及所述第二端部指定距离的位置处；

所述第一共振频率调整单元沿着所述槽缝设置在所述陷波电路与所述第二端部之间。

8.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

所述陷波电路构成为将第一电感器及第一电容器的串联共振电路与第二电感器及第二电容器的并联共振电路串联连接。

9.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：

所述陷波电路构成为将电感器及第一电容器的串联共振电路与第二电容器并联连接。

10.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述陷波电路为带通滤波器。

11.根据权利要求1所述的天线装置，其特征在于：所述陷波电路为高通滤波器。

12.一种无线通信装置，收发多个无线信号，其中，所述无线通信装置包括天线装置，该天线装置包括在天线元件上的不同的两个供电点处分别设置的第一供电端口及第二供电端口，所述天线元件经由所述第一供电端口及所述第二供电端口分别同时被激励，从而作为与所述第一供电端口及所述第二供电端口分别对应的第一天线部及第二天线部同时动作；

所述天线元件在第一频率与高于所述第一频率的第二频率中的任一个中被激励；

所述天线装置包括：

电磁耦合调整单元，其设置在所述第一供电端口及所述第二供电端口间，在所述第一频率及所述第二频率的每个频率中在所述第一供电端口及所述第二供电端口间产生指定的隔离；

陷波电路，其作为设置在所述电磁耦合调整单元中的陷波电路，在所述天线元件以所述第一频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一频率中产生所述隔离，在所述天线元件以所述第二频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第二频率中产生所述隔离；以及第一共振频率调整单元，其作为设置在所述电磁耦合调整单元中的第一共振频率调整单元，在所述天线元件以所述第一频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一供电端口及所述第二供电端口间产生隔离的频率移动至所述第一频率。

说明书

天线装置以及无线通信装置

技术领域

[0001] 本发明主要涉及移动电话等移动通信用的天线装置以及包括该天线装置的无线通信装置。

背景技术

[0002] 移动电话机等移动通信无线装置的小型化、薄型化正在迅速进行。另外，移动无线通信装置不仅作为以往的电话机使用，还变为进行电子邮件的收发、WWW(World Wide Web，万维网)网页的浏览等的数据终端机。处理的信息也从以往的声音、文字信息变为照片、运动图像，实现大容量化，需要通信质量的进一步提高。另外，移动无线通信装置需要应对作为电话的声音通话、用于网页浏览的数据通信、电视广播的收看等各种各样的应用。在这种状况下，为了进行与各个应用有关的无线通信，需要能够以范围较宽的频率动作的天线装置。

[0003] 以往，作为覆盖较宽频带并且调整共振频率的天线装置，例如有专利文献1记载的在天线元件部中设置缝隙以调整共振频率的天线装置，和专利文献2记载的在缝隙(slit)中设置陷波(trap)电路的切口(notch)天线。

[0004] 专利文献1的天线装置包含板状辐射元件(辐射板)以及与其平行对置的接地板，还包含供电部，位于辐射板的边缘部的大致中央处并提供高频信号；短路部，在供电部的附近将辐射板与接地板短路；以及两个共振器，通过在辐射板上与供电部大致对置的边缘部处设置缝隙部而分别形成。通过调整该缝隙部的形状、尺寸，或者通过在缝隙部中装载电抗元件、导体板，使两个共振器间的耦合度最佳化。这样，得到具有适当特性的小型的、薄型的天线。

[0005] 专利文献2的切口天线在要以低通信频带进行共振时，能够在陷波电路的位置处使缝隙为高频断开状态，在要以高通信频带进行共振时，能够 在陷波电路的位置处使缝隙为高频闭合状态，这样能够根据要共振的通信频带适当地改变切口天线的共振长度。 [0006] 另外，专利文献3的天线装置包含：基板；多个天线元件，以位于基板上的平板型制造；以及至少一个隔离(isolation)元件，在基板上位于多个天线元件之间，接地至指定的接地部。使用在天线元件之间制造的隔离元件来防止天线元件之间的相互干扰，由此具有防止辐射图的变形的效果。另外，通过将隔离元件接地至接地面，作为寄生天线动作，具有提高输出增益的效果。另外，仅将基板上层积的金属膜蚀刻为指定形式，便可制造隔离元件以及天线元件，因而制造方法容易，基板上的金属膜构成隔离元件，具有能够以基本接近二维的平板结构制造的效果。

[0007] 专利文献1：国际申请的国际公开WO2002/075853号

[0008] 专利文献2：日本特开2004-32303号公报

[0009] 专利文献3：日本特开2007-97167号公报

[0010] 最近，为了增大通信容量以实现高速通信，出现了采用利用空分复用同时收发多个信道的无线信号的MIMO(Multi-Input Multi-Output，多输入多输出)技术的天线装置。为了取得较大的通信容量，执行MIMO通信的天线装置需要防止天线元件间的干扰以实现高隔离，据此同时执行相互低相关的多个无线信号的收发。

[0011] 另外，MIMO通信例如在800MHz带以及2000MHz带的多个频带中进行，因而需要在多个频带中提高隔离。

[0012] 为了在多个频带中提高隔离，作为以往技术，已知有增大天线元件的大小，增大天线元件间的距离，附加用于提高隔离的较大的电磁耦合调整单元，但这些技术均会增大天线装置的大小。移动电话机内能够安装天线装置的容积逐年变小，因而需要在使用小型天线装置的同时在多个频带中提高隔离。

[0013] 在专利文献1以及2的结构中，虽然能够改变共振频率，但是供电部只有一个，因而具有无法在MIMO通信、使用分集方式的通信、或适应性阵列(adaptive array)中利用的问题。

[0014] 另外，在专利文献3的结构中，具有多个供电部，因而能够在MIMO通信、使用分集方式的通信、或适应性阵列中利用，但是无法在多个频率 中实现高隔离，并且天线元件的间隔需要采用λ/2，具有天线装置的大小变大的问题。

发明内容

[0015] 本发明解决以上问题，提供能够以简单且小型的结构在多个频带中同时执行相互低相关的多个无线信号的收发的天线装置，以及包括这种天线装置的无线通信装置。 [0016] 本发明的第一方式涉及的天线装置包括在天线元件上的指定的各位置处分别设置的第一及第二供电端口，其特征在于：所述天线元件经由所述第一及第二供电端口分别同时被激励，从而作为与所述第一及第二供电端口分别对应的第一及第二天线部同时动作；所述天线元件在第一频率与高于所述第一频率的第二频率中的任一个中被激励；所述天线装置包括：电磁耦合调整单元，设置在所述第一及第二供电端口间，在所述第一及第二频率的每个频率中在所述第一及第二供电端口间产生指定的隔离；陷波电路，作为设置在所述电磁耦合调整单元中的陷波电路，在所述天线元件以所述第一频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一频率中产生所述隔离，在所述天线元件以所述第二频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第二频率中产生所述隔离；以及第一共振频率调整单元，作为设置在所述电磁耦合调整单元中的第一共振频率调整单元，在所述天线元件以所述第一频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一及第二供电端口间产生隔离的频率移动至所述第一频率。

[0017] 所述天线装置的特征在于：在所述天线元件以所述第一频率被激励时，所述陷波电路实质上断开，所述天线元件上，不通过所述陷波电路的第一电流路径在所述第一及第二供电端口间形成；在所述天线元件以所述第二频率被激励时，所述陷波电路实质上短路，所述天线元件上，通过所述陷波电路的第二电流路径在所述第一及第二供电端口间形成。 [0018] 另外，所述天线装置的特征在于：所述第一共振频率调整单元为电抗元件。 [0019] 另外，所述天线装置的特征在于：所述第一共振频率调整单元为可变电抗元件；所述天线装置还包括控制所述可变电抗元件的电抗值的控制单 元。

[0020] 另外，所述天线装置的特征在于还包括：第二共振频率调整单元，作为设置在所述电磁耦合调整单元中的第二共振频率调整单元，在所述天线元件以所述第二频率被激励时，使所述电磁耦合调整单元在所述第一及第二供电端口间产生隔离的频率移动至所述第二频率。

[0021] 另外，所述天线装置的特征在于：所述电磁耦合调整单元是设置在所述天线元件中的缝隙；所述陷波电路沿着所述缝隙设置在距所述缝隙的开口部指定距离的位置处；所述第一共振频率调整单元沿着所述缝隙设置在比所述陷波电路距所述缝隙的开口部更远的位置处。

[0022] 另外，所述天线装置的特征在于：所述电磁耦合调整单元是设置在所述天线元件中的槽缝(slot)，所述槽缝具有与所述第一及第二供电端口接近的第一端部和距所述第一及第二供电端口较远的第二端部；所述陷波电路沿着所述槽缝设置在分别距所述第一及第二端部指定距离的位置处；所述第一共振频率调整单元沿着所述槽缝设置在所述陷波电路与所述第二端部之间。

[0023] 另外，所述天线装置的特征在于：所述陷波电路串联连接第一电感器及第一电容器的串联共振电路与第二电感器及第二电容器的并联共振电路而构成。 [0024] 另外，所述天线装置的特征在于：所述陷波电路并联连接电感器及第一电容器的串联共振电路与第二电容器而构成。

[0025] 另外，所述天线装置的特征在于：所述陷波电路为带通滤波器。 [0026] 另外，所述天线装置的特征在于：所述陷波电路为高通滤波器。 [0027] 本发明的第二方式涉及的无线通信装置收发多个无线信号，其特征在于包括本发明的第一方式涉及的天线装置。

[0028] (发明效果)

[0029] 如以上所说明的那样，根据本发明涉及的天线装置以及使用该天线装置的无线通信装置，能够在多个动作频率中使天线元件发生共振，并且确保供电端口间的隔离较高，能够实现在多个隔离频率的每个频率中以低耦合动作的MIMO天线装置。通过在天线元件中设置缝隙，使天线元件的共振频率发生变化。缝隙起到提高天线元件的两个供电端口间的隔离的作 用。另外，通过在缝隙的指定位置处设置形成根据动作频率而异的电流路径的单元(陷波电路)，能够在多个频率时确保隔离较高。通过在沿着缝隙的指定位置处，即比陷波电路距缝隙的开口部更远的位置处设置共振频率调整单元，能够使天线元件的动作频率中最低域侧的隔离频率进一步向低域侧移动。以上结构实现天线装置的小型化。防止供电端口间的干扰以实现高隔离，据此使多个天线部的每个具有较高效率。 [0030] 为了同时使用多个供电端口进行通信，必须在希望动作的指定频率中由天线产生共振，并且提高供电端口间的隔离。根据本发明，能够在多个动作频率时使天线元件产生共振，在这些动作频率的每个频率中提高两个供电端口间的隔离，能够提供能同时执行多个无线信号的收发的无线通信装置。

[0031] 根据本发明，能够在使天线元件数保持为一个的同时，使该天线元件作为多个天线部动作，并且能够在多个频带中确保多个天线部间的隔离。确保隔离以使MIMO天线装置的多个天线部相互低耦合，据此能够使用各天线部同时执行相互低相关的多个无线信号的收发。另外，能够调整天线元件的动作频率，能够应对频率不同的应用。 附图说明

[0032] 图1是表示本发明的第一实施方式涉及的天线装置101以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。

[0033] 图2是表示图1的陷波电路106的一例的电路图。

[0034] 图3是表示图2的陷波电路106的相对于频率的通过系数的参数S21的曲线图。 [0035] 图4是表示比较例的陷波电路的电路图。

[0036] 图5是表示图4的陷波电路的相对于频率的通过系数的参数S21的曲线图。 [0037] 图6是表示本发明的第一实施方式的第一变形例涉及的陷波电路的电路图。 [0038] 图7是表示本发明的第一实施方式的第二变形例涉及的陷波电路的电路图。 [0039] 图8是表示图7的陷波电路的相对于频率的通过系数的参数S21的曲线图。 [0040] 图9是表示图1的天线装置101以高域侧频率动作时的电流路径I1的图。 [0041] 图10是表示图1的天线装置101以低域侧频率动作时的电流路径I2的图。 [0042] 图11是表示本发明的第二实施方式涉及的天线装置201以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。

[0043] 图12是表示本发明的第三实施方式涉及的天线装置301以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。

[0044] 图13是表示本发明的第四实施方式涉及的天线装置401以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。

[0045] 图14是表示本发明的第五实施方式涉及的天线装置501以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。

[0046] 图15是表示本发明的第二实施方式的第一实施例涉及的天线装置201的结构的立体图。

[0047] 图16是表示图15的天线装置201的相对于频率的反射系数的参数S11以及通过系数的参数S21的曲线图。

[0048] 图17是表示本发明的第二实施方式的第二实施例涉及的天线装置201的结构的立体图。

[0049] 图18是表示图17的天线装置201的相对于频率的反射系数的参数S11以及通过系数的参数S21的曲线图。

具体实施方式

[0050] 以下，参照附图说明本发明涉及的实施方式。此外，对相同的结构要素标注相同的符号。

[0051] 第一实施方式

[0052] 图1是表示本发明的第一实施方式涉及的天线装置101以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。本实施方式的天线装置包括长方形形状的天线元件102，该天线元件102包括不同的两个供电点108a、 109a，经由供电点108a作为第一天线部激励天线元件102，同时，经由供电点109a作为第二天线部激励天线元件102，据此使单一的天线元件102作为两个天线部动作。

[0053] 通常，在单一的天线元件中设置多个供电端口(或供电点)的情况下，无法确保供电端口间的隔离，不同天线部间的电磁耦合变高，因而信号间的相关性变高。因此，例如在接收时，从各供电端口输出相同的接收信号。在这种情况下，无法取得分集或MIMO的良好特性。在本实施方式中，在天线元件102的供电点108a、109a之间包括缝隙105，通过缝隙105的长度调整天线元件102的共振频率，并且调整在供电点108a、109a间能够确保隔离的频率。本实施方式还具有如下特征，即在缝隙105中包括陷波电路106以及电抗元件107，据此在多个频率时确保隔离。

[0054] 图1中，天线装置101包括由长方形形状的导体板形成的天线元件102，以及由长方形形状的导体板形成的接地导体103，天线元件102与接地导体103以相互重合的方式隔开指定距离平行设置。天线元件102的一边与接地导体103的一边相互接近地设置，由直线状的连接导体104a、104b在机械上和电气上相互连接。在天线元件102中，以在连接导体104a、104b所连接的边与其对边之间延伸的方式设置具有指定宽度以及长度的缝隙105。缝隙105的一端通过在连接导体104a、104b所连接的边的对边的大致中央部具有开口部，构成为开放端，另一端构成为封闭端。在天线元件102上，在夹持着缝隙105的两侧设置供电点108a、109a，供电线F1、F3从接地导体103的后侧穿过接地导体103分别连接到供电点108a、109a。供电线F1、F3例如是具有50Ω的特性阻抗的同轴电缆，作为其内部导体的信号线F1a、F3a分别连接到供电点108a、109a，作为其外部导体的信号线F1b、F3b分别在连接点108b、109b处连接到接地导体103。供电点108a以及连接点108b作为天线装置101的一个供电端口工作，供电点109a以及连接点109b作为天线装置101的另一个供电端口工作。另外，供电线F1、F3分别连接到阻抗匹配电路(以下称作匹配电路)111、112，匹配电路111、112经由供电线F2、F4分别连接到MIMO通信电路113。供电线F2、F4例如也由具有50的特性阻抗的同轴电缆分别构成。MIMO通信电路113利用天线元件102收发与MIMO通信方式相关的多个信道 (在本实施方式中是两个信道)的无线信号。 [0055] 如图1所示，天线装置101构成为板状倒F型天线装置。作为变形例，也可以不由多个连接导体104a、104b连接天线元件102与接地导体103，而是由单一的导体板连接。 [0056] 为了根据动作频率改变供电端口间的电流路径，天线装置101还在沿着缝隙105距缝隙105的开口部指定距离的位置处包括陷波电路106(详细情况后述)。天线装置101通过包括陷波电路106，能够在不同的两个频率(以下称作隔离频率)中确保供电端口间的隔离性较高。另外，为了在低域侧的隔离频率中改变缝隙105的电气长度，天线装置101还在沿着缝隙105比陷波电路106距缝隙105的开口部更远的指定位置处包括电抗元件
107(即电容器或电感器)(详细情况后述)。匹配电路111、112以及MIMO通信电路113的动作频率在控制器114的控制下变化。控制器114通过调整匹配电路111、112以及MIMO通信电路113的动作频率，使天线装置101的动作频率选择性地移动至两个隔离频率中的任一个频率。

[0057] 在天线元件102中设置缝隙105所产生的效果如下所述。天线元件102的共振频率与能够确保隔离的频率依赖于缝隙105的长度而变化，因而缝隙105的长度以调整这些频率的方式决定。具体而言，通过设置缝隙105，天线元件102本身的共振频率降低。另外，缝隙105根据缝隙105的长度作为共振器动作。缝隙105与天线元件102本身进行电磁耦合，因而与不具有缝隙105的情况相比，天线元件102的共振频率按照缝隙105的共振条件的频率发生变化。通过设置缝隙105，天线元件102的共振频率能够发生变化，并且能够在指定频率中提高供电端口间的隔离性。通过设置缝隙105能够确保隔离性较高的频率一般与天线元件102的共振频率不一致。因此，在本实施方式中，为了将天线元件102的动作频率(即收发期望信号的频率)从利用缝隙105发生了变化的共振频率移动至隔离频率，在各供电端口与MIMO通信电路113之间设置匹配电路111、112。通过设置匹配电路111，对于MIMO通信电路113侧的端子(即连接到供电线F2的一侧的端子)，从该端子观察天线元件102时的阻抗与从该端子观察MIMO通信电路113时的阻抗(即供电线F2的50Ω的特性阻抗)一致。 同样，通过设置匹配电路112，对于MIMO通信电路113侧的端子(即连接到供电线F4的一侧的端子)，从该端子观察天线元件102时的阻抗与从该端子观察MIMO通信电路113时的阻抗(即供电线F4的50Ω的特性阻抗)一致。设置匹配电路111、112对共振频率与隔离频率这两者产生影响，但主要是为改变共振频率做出贡献。 [0058] 在缝隙105中设置陷波电路106的效果如下所述。陷波电路106仅在指定的共振频率中实质上断开，因而使用时在两个隔离频率中，对低域侧的隔离频率实质上断开，对高域侧的隔离频率实质上短路。因此，陷波电路106对低域侧的隔离频率使缝隙105整体共振，对高域侧的隔离频率仅使从缝隙105的开口部到陷波电路106的区间共振。这样，缝隙105根据频率而使电气长度发生变化，因而本实施方式的天线装置101构成为改变天线元件102的动作频率以改变缝隙105的电气长度，据此实现不同的两个共振频率，并且在不同的两个频率中确保供电端口间的隔离。在本实施方式中，改变天线元件102的动作频率以改变缝隙105的电气长度，据此能够实现不同的两个隔离频率。

[0059] 图2是表示图1的陷波电路106的一例的电路图，图3是表示图2的陷波电路106的相对于频率的通过系数的参数S21的曲线图。图2所示的电路是串联组合了电感器L1及电容器C1的串联电路与电感器L2及电容器C2的并联电路的电路。电感器L2及电容器C2的并联电路的部分的阻抗在共振频率 时实质上变为无限
大，因而图2的陷波电路106电气上在频率f1时实质上变为断开。此处，例如通过使C1＝
2.3pF、L1＝8.2nH、C2＝4.0pF、L2＝2.2nH来安装图2的电路时，如图3所示，在2GHz时通过量为0dB(短路)，1.7GHz时通过量为-30dB(断开)。因此，能够将2GHz用作高域侧的隔离频率，将1.7GHz用作低域侧的隔离频率。为了比较，说明仅包含电感器L1及电容器C1的串联电路的陷波电路。图4是表示比较例的陷波电路的电路图，图5是表示图4的陷波电路的相对于频率的通过系数的参数S21的曲线图。图4的陷波电路的阻抗在共振频率 时变为0，距离频率f2越远变得越高，因而图4的陷波电路能
够在频率f2时实质上短路，在其他频率f3(≠f2)时实质上断开。此处，例如通过使C1＝
2.7pF、L1＝2.3nH来安装 图4的电路时，如图5所示，在500MHz～3000MHz的范围中通过量为-5dB以上。这样，在较宽的频率范围中陷波电路实质上为短路状态，因而在该频率范围中，只有使从缝隙105的开口部到陷波电路106的区间共振的频率为隔离频率，无法在多个频率时使隔离性较高。

[0060] 此外，陷波电路的结构不限于图2的电路结构。图6是表示本发明的第一实施方式的第一变形例涉及的陷波电路的电路图。例如，如图6所示，使用并联组合了电感器L11及电容器C11的串联电路与电容器C12的电路，也能取得与图2的电路相同的效果。另外，陷波电路106也可以是带通滤波器或高通滤波器。图7是表示本发明的第一实施方式的第二变形例涉及的作为带通滤波器的陷波电路的电路图，图8是表示图7的陷波电路的相对于频率的通过系数的参数S21的曲线图。此处，例如通过使C21＝0.1pF、C22＝0.1pF、L21＝28nH来安装图7的电路时，如图8所示，在2.1GHz时通过量为0dB(短路)。因此，能够将2.1GHz用作高域侧的隔离频率，将比该频率低的指定频率用作低域侧的隔离频率。在使用高通滤波器的情况下也同样进行动作。代替上述方式，陷波电路也可以用MEMS(Micro Electro Mechanical Systems，微型机电系统)的器件构成。

[0061] 在缝隙105中设置电抗元件107的效果如下所述。在如本实施方式这样使用两个隔离频率的情况下，在高域侧的隔离频率时仅使从缝隙105的开口部到陷波电路106的区间共振，因而电抗元件107的有无对隔离频率产生的影响较小。但是，在低域侧的隔离频率时使缝隙105整体共振，因而通过设置电抗元件107使从缝隙105的封闭端到陷波电路106为止电气长度发生变化，因此能够调节隔离频率。在使用电容器作为电抗元件107的情况下，在容量增加的同时，从缝隙105的封闭端到陷波电路106为止电气长度变长，因此低域侧的隔离频率进一步向低域侧移动。根据以上说明的结构，能够使用小型的天线装置101，在相距较大频率间隔的多个动作频率时使之动作。另外，该电抗元件107还能够对高域侧的隔离频率进行微调。隔离频率还依赖于电抗元件107在缝隙105中设置的位置而发生变化，因而以调整两个隔离频率的方式决定电抗元件107的位置。

[0062] 如以上所说明的那样，本实施方式的天线装置101包括缝隙105、陷波电路106以及电抗元件107，据此能够在两个隔离频率中确保供电端口 间的隔离性较高。以下，参照图9以及图10，说明天线装置101以两个隔离频率的每个频率动作时的电流路径。图9是表示图1的天线装置101以高域侧频率动作时的电流路径I1的图，图10是表示图1的天线装置101以低域侧频率动作时的电流路径I2的图。在图9中，天线装置101以高域侧的隔离频率动作时，陷波电路106实质上变为短路状态，缝隙105只有从缝隙105的开口部到陷波电路106的区间发生共振，供电点108a、109a间的电流路径I1通过陷波电路106。电流路径I1的路径长度为动作波长λ1的1/2。另一方面，在图10中，天线装置101以低域侧的隔离频率动作时，陷波电路106实质上变为断开状态，缝隙105整体发生共振，供电点108a、109a间的电流路径I2不通过陷波电路106，迂回经过缝隙105的封闭端。电流路径I2的路径长度为动作波长λ2的1/2，并且比电流路径I1的路径长度更长。 [0063] 在本实施方式中，通过包括以上结构，经由一个供电点108a作为第一天线部激励天线元件102，同时，经由另一个供电点109a作为第二天线部激励天线元件102，据此能够使单一的天线元件102作为两个天线部动作。如以上所说明的那样，根据本实施方式的天线装置101，在使单一的天线元件102作为两个天线部动作时，能够以简单的结构在多个隔离频率时确保供电端口间的隔离，在多个隔离频率的每个频率中，能够同时执行多个无线信号的收发。

[0064] 第二实施方式

[0065] 图11是表示本发明的第二实施方式涉及的天线装置201以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。为了调整隔离频率，本实施方式的天线装置的特征在于，不仅如第一实施方式那样包括电抗元件107，还在沿着缝隙105的指定位置处包括另一个电抗元件202。

[0066] 在图11中，除了图1的结构外，本实施方式的天线装置还在沿着缝隙105距缝隙105的开口部指定距离的位置处包括电抗元件202。天线元件102的共振频率与能够确保隔离的频率依赖于缝隙105的长度而变化，因而缝隙105的长度以调整这些频率的方式决定。本实施方式中，为了调整这些频率，进一步在沿着缝隙105的指定位置处设置具有指定的电抗值的电抗元件202(即电容器或电感器)。另外，这些频率还依赖于电抗元 件202在缝隙105中设置的位置而发生变化，因而电抗元件202的位置以调整这些频率的方式决定。
频率的调整量(推移量)在电抗元件202设置在缝隙105的开口部时达到最大。由此，在决定电抗元件202的电抗值后，通过移动其安装位置，能够对天线元件102的共振频率与能够确保隔离的频率进行微调。

[0067] 如前所述，在高域侧的隔离频率时仅使从缝隙105的开口部到陷波电路106的区间共振，因而电抗元件107对隔离频率产生的影响较小。另一方面，本实施方式的电抗元件202在高域侧的隔离频率中，改变从缝隙105的开口部到陷波电路106的电气长度，能够调整使得供电点108a、109a间的电流路径I1通过陷波电路106。

[0068] 如以上所说明的那样，根据本实施方式的天线装置201，在使单一的天线元件102作为两个天线部动作时，能够以简单的结构在多个隔离频率时确保供电端口间的隔离，在多个隔离频率的每个频率中，能够同时执行多个无线信号的收发。

[0069] 第三实施方式

[0070] 图12是表示本发明的第三实施方式涉及的天线装置301以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。本实施方式的天线装置301的特征在于，代替第一实施方式的电抗元件107，包括在控制器114的控制下电抗值发生变化的可变电抗元件302。据此，本实施方式的天线装置301能够确保多个隔离频率时供电端口间的隔离，并且使隔离频率发生变化。

[0071] 作为可变电抗元件302能够使用电容性的电抗元件(例如变容二极管等可变电容元件)，可变电抗元件302的电抗值按照从控制器114施加的控制电压发生变化。本实施方式的天线装置301构成为通过使可变电抗元件302的电抗值发生变化，实现天线元件102的不同的共振频率，并且确保不同频率中供电端口间的隔离。控制器114使可变电抗元件302的电抗值发生变化，并且调整匹配电路111、112以及MIMO通信电路113的动作频率，据此使天线元件102的动作频率移动至由可变电抗元件302的电抗值决定的隔离频率。在本实施方式中，利用以上结构，使天线装置的多频率化成为可能。

[0072] 在本实施方式中，使可变电抗元件302的电抗值适应性地发生变化，能够根据所使用的应用使天线元件102的动作频率发生变化。

[0073] 如以上所说明的那样，根据本实施方式的天线装置301，在使单一的天线元件102作为两个天线部动作时，能够以简单的结构在多个隔离频率时确保供电端口间的隔离，在多个隔离频率的每个频率中，能够同时执行多个无线信号的收发。

[0074] 第四实施方式

[0075] 图13是表示本发明的第四实施方式涉及的天线装置401以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。本实施方式的天线装置401的特征在于，代替第一实施方式的具有缝隙105的天线元件102，包括具有缝隙403的天线元件402。在天线元件402中，以在连接导体104a、104b所连接的边与其对边之间延伸的方式，具有指定宽度以及长度而设置缝隙403。缝隙403的两端构成为封闭端。在天线元件402上，在夹持着缝隙
403的两侧设置供电点108a、109a。缝隙403具有与供电点108a、109a接近的第一端部和距供电点108a、109a较远的第二端部。陷波电路106沿着缝隙403设置在分别距第一及第二端部指定距离的位置处，电抗元件107沿着缝隙403设置在陷波电路106与缝隙403的第二端部之间。通过这种结构，在使单一的天线元件402作为两个天线部动作时，也能够以简单的结构在多个隔离频率时确保供电端口间的隔离，在多个隔离频率的每个频率中，能够同时执行多个无线信号的收发。

[0076] 第五实施方式

[0077] 图14是表示本发明的第五实施方式涉及的天线装置501以及使用该天线装置的无线通信装置的概略结构的模块图。本实施方式的天线装置的特征在于，代替第一至第四实施方式的倒F型天线装置的结构，构成为偶极天线(dipole antenna)装置。 [0078] 在图14中，天线装置501包括由长方形形状的导体板形成的天线元件502，以及由长方形形状的导体板形成的接地导体503，天线元件502与接地导体503使各自的一边对置，隔开指定距离并排设置。在天线元件502以及接地导体503的相对对置的一对边上，设置两个供电端口。一个供电端口包含天线元件502上与接地导体503对置的边上设置的供电点 108a，与接地导体503上与天线元件502对置的边上设置的连接点108b。同样，另一个供电端口包含天线元件502上与接地导体503对置的边上设置的供电点109a，与接地导体503上与天线元件502对置的边上设置的连接点109b。天线元件502还在两个供电端口间，即供电点108a、109a间包括用于调整天线部间的电磁耦合，确保供电端口间的指定的隔离的缝隙504。缝隙504具有指定宽度以及长度，其一端在供电点108a、109a间的边上具有开口部，据此构成为开放端。供电点108a以及连接点108b经由信号线F1a、F1b(以下总称表示为供电线F1)连接到匹配电路111，匹配电路111经由供电线F2连接到MIMO通信电路113。同样，供电点109a以及连接点109b经由信号线F3a、F3b(以下总称表示为供电线F3)连接到匹配电路112，匹配电路112经由供电线F4连接到MIMO通信电路113。供电线F1、F3可以例如与第一实施方式同样由具有50Ω的特性阻抗的同轴电缆分别构成，也可以代替该方式，供电线F1、F3分别构成为平衡供电线路。在本实施方式中，通过包括以上结构，经由一个供电端口(即供电点108a)作为第一天线部激励天线元件502，同时，经由另一个供电端口(即供电点109a)作为第二天线部激励天线元件502，据此能够使单一的天线元件502作为两个天线部动作。

[0079] 此外，在如图14所例示的那样接地导体503与天线元件502具有相同大小的情况下，该天线装置501能够看作是包括天线元件502以及接地导体503的偶极天线。接地导体503经由一个供电端口(即连接点108b)作为第三天线部被激励，同时经由另一个供电端口(即连接点109b)作为第四天线部被激励，据此，接地导体503也作为两个天线部动作。此时，在接地导体503中形成缝隙504的映像(镜像)，因而关于第三以及第四天线部，也能确保供电端口间的隔离。通过包括以上结构，经由一个供电端口作为第一偶极天线部激励第一及第三天线部，同时，经由另一个供电端口作为第二偶极天线部激励第二及第四天线部，据此能够使单一的偶极天线(即天线元件502以及接地导体503)作为两个偶极天线部动作。根据本实施方式的天线装置，在使单一的偶极天线作为两个偶极天线部动作时，能够以简单的结构确保供电端口间的隔离，能够同时执行多个无线信号的收发。 [0080] 在本实施方式的天线装置501中，也可以代替将缝隙设置在天线元件502一侧，而将缝隙设置在接地导体503一侧。也可以代替上述方式，将缝隙设置在天线元件502与接地导体503这两者中。

[0081] 如以上所说明的那样，根据本实施方式的天线装置501，在使单一的天线元件502作为两个天线部动作时，能够以简单的结构在多个隔离频率时确保供电端口间的隔离，在多个隔离频率的每个频率中，能够同时执行多个无线信号的收发。

[0082] 实施例1

[0083] 以下，说明将第二实施方式的天线装置201作为铜板缝隙天线装置模型化后的模拟实验结果。图15是表示本发明的第二实施方式的第一实施例涉及的天线装置201的结构的立体图，图16是表示图15的天线装置201的相对于频率的反射系数的参数S11以及通过系数的参数S21的曲线图。

[0084] 在图15中，天线元件102与接地导体103使用单面覆铜基板制作。天线元件102为30×45mm的大小，接地导体103为45×90mm的大小，天线元件102在与接地导体103相距15mm的上方相对于接地导体103平行配置。在天线元件102的宽度方向的中央处，上端留1mm，除去宽度为1mm的导体，构成缝隙105。在分别距天线元件102的宽度方向的两端10mm的位置处，利用连接导体104a、104b连接天线元件102与接地导体103。以跨越缝隙
105的方式，在缝隙105的下端安装电抗元件202，在距缝隙105的上端17.5mm的位置处安装陷波电路106，在距缝隙105的上端12.5mm的位置处安装电抗元件107。陷波电路106与图2同样构成，通过使C1＝2.3pF、L1＝8.2nH、C2＝4.0pF、L2＝2.2nH来安装。电抗元件202为0.1pF的电容器，电抗元件107为8pF的电容器。

[0085] 根据图16可知，在850MHz与2000MHz中，通过系数的参数S21低于-17.5dB，在这些频率时能够实现低耦合。

[0086] 此外，在本实施例1中，示出了将850MHz以及2000MHz作为隔离频率的情况，但隔离频率不限于这些频率。另外，通过改变电抗元件107，主要能够将低域侧的隔离频率进一步向低域侧或向高域侧移动。另外，通过改变电抗元件107或陷波电路106的位置，能够移动低域侧与高域侧的隔离频率。

[0087] 实施例2

[0088] 为了比较，说明与实施例1不同的天线装置201的模拟实验结果。图17是表示本发明的第二实施方式的第二实施例涉及的天线装置201的结构的立体图，图18是表示图17的天线装置201的相对于频率的反射系数的参数S11以及通过系数的参数S21的曲线图。 [0089] 在图17中，缝隙105从下端(开口部)起延伸20mm而构成。以跨越缝隙105的方式，在缝隙105的下端安装电抗元件202，在距缝隙105的上端13.5mm的位置处安装陷波电路106，除去图15的电抗元件107。其他结构与图15的天线装置201相同。 [0090] 根据图18可知，在1800MHz与2000MHz中，通过系数的参数S21低于-20dB，在这些频率时能够实现低耦合。

[0091] 变形例

[0092] 可以组合以上说明的第一至第五实施方式。例如，可以组合第三以及第四实施方式，代替第四实施方式涉及的天线装置401的电抗元件107，设置可变电抗元件。此外，在本实施方式中，仅示出了使用两个隔离频率的情况，但通过包括实质上成为短路状态的频率互不相同的多个陷波电路，能够按照陷波电路的个数进行多共振化。另外，天线元件102以及接地导体103的形状不限于长方形，例如可以是其他的多边形、圆形、椭圆形等。另外，也可以代替MIMO通信电路113，设置执行独立的两个无线信号的调制解调的无线通信电路，在此情况下，本实施方式的天线装置能够同时执行与多个应用有关的无线通信，并且同时执行多个频带时的无线通信。

[0093] 产业上的利用可能性

[0094] 根据本发明的天线装置以及使用该天线装置的无线通信装置，例如能够作为移动电话机进行安装，或者还能够作为无线LAN用的装置进行安装。该天线装置例如能够搭载于用于进行MIMO通信的无线通信装置，但不限于MIMO，也能够搭载于能同时执行用于多个应用的通信(多应用)的无线通信装置。

[0095] 标号说明

[0096] 101、201、301、401、501 天线装置

[0097] 102、402、502 天线元件

[0098] 103、503 接地导体

[0099] 104a、104b 连接导体

[0100] 105、504 缝隙

[0101] 106 陷波电路

[0102] 107、202 电抗元件

[0103] 108a、109a 供电点

[0104] 108b、109b 连接点

[0105] 111、112 阻抗匹配电路

[0106] 113 MIMO通信电路

[0107] 114 控制器

[0108] 302 可变电抗元件

[0109] 403 缝隙

[0110] C1、C2、C11、C12、C21、C22 电容器

[0111] L1、L2、L11、L21 电感器

[0112] F1、F2、F3、F4 供电线

[0113] F1a、F1b、F3a、F3b 信号线

[0114] I1、I2 电流路径