MIMO天线装置及无线通信装置.pdf

本发明提供一种MIMO天线装置及无线通信装置。所述MIMO天线装置包括：具有缝隙(11a、11b)的上部壳体(11)；使上部壳体(11)自身作为天线(1a、1b)来分别激振的多个第一供电点；使缝隙(11a、11b)作为天线(2a、2b)来分别激振的多个第二供电点；与第一供电点中的任一个和第二供电点中的任一个分别连接，并将一个供电点与A/D转换电路(5)连接的开关电路(4a、4b)；对接收到的无线信号的信号电平进行检测的信号电平检测电路(7)；和当检测出的信号电平为规定的阈值以下时，对开关(4a、4b)进行控制，以便切换与A/D转换电路(5)连接的供电点的控制器(8)。缝隙(11a、11b)位于天线(1a、1b)之间。

1.  一种MIMO天线装置，具有：
发射导体，其具有多个缝隙；
多个第一供电点，分别设置于上述发射导体，并使上述发射导体自身作为彼此不同的多个第一天线来分别激振；
多个第二供电点，分别设置于上述多个缝隙，并使上述多个缝隙作为多个第二天线来分别激振；
解调单元，其以MIMO(Multi-Input Multi-Output)方式对接收到的无线信号进行解调；
开关电路，其包括与上述多个第一供电点中的任一个和上述多个第二供电点中的任一个分别连接的多个开关，并将与各开关连接的两个供电点中的任一个分别与上述解调单元连接；和
控制单元，其根据接收到的无线信号的第一及第二信号测量值对上述多个开关进行控制，
上述控制单元，当由与通过上述多个开关中的任一个的第一开关而连接于上述解调单元的供电点对应的天线接收到的无线信号的上述第一信号测量值为规定的阈值以下时，控制上述第一开关，以便切换与上述解调单元连接的供电点，当在上述切换后上述第二信号测量值未比切换前提高时，控制上述第一开关，以便再次切换与上述解调单元连接的供电点。

2.  根据权利要求1所述的MIMO天线装置，其特征为：
上述多个缝隙中的至少一个位于上述多个第一天线中的至少两个之间。

3.  根据权利要求2所述的MIMO天线装置，其特征为：
上述控制单元，在初始状态下，以将上述各第一供电点与上述解调单元连接的方式对上述各开关进行控制。

4.  根据权利要求1～3中的任一项所述的MIMO天线装置，其特征为：
上述MIMO天线装置，还具有：
检测单元，其对由与通过上述各开关而连接于上述解调单元的各供电点对应的天线分别接收到的各无线信号的信号电平进行检测，
上述第一及第二信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平。

5.  根据权利要求1～3中的任一项所述的MIMO天线装置，其特征为：
上述MIMO天线装置，还具有：
检测单元，其对分别由上述多个第一及第二天线接收到的各无线信号的信号电平进行检测，
上述第一及第二信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平。

6.  根据权利要求1～3中的任一项所述的MIMO天线装置，其特征为：
上述MIMO天线装置，还具有：
检测单元，其对由与通过上述各开关而连接于上述解调单元的各供电点对应的天线分别接收到的各无线信号的信号电平进行检测；和
判定单元，其对由上述解调单元解调后的无线信号的信号品质进行判定，
上述第一信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平，
上述第二信号测量值是由上述判定单元判定出的信号品质。

7.  根据权利要求1～3中的任一项所述的MIMO天线装置，其特征为：
上述MIMO天线装置，还具有：
检测单元，其对由上述多个第一及第二天线分别接收到的各无线信号的信号电平进行检测；和
判定单元，其对由上述解调单元解调后的无线信号的信号品质进行判定，
上述第一信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平，
上述第二信号测量值是由上述判定单元判定出的信号品质。

8.  根据权利要求1～7中的任一项所述的MIMO天线装置，其特征为：
上述多个缝隙中的至少一个具有使上述MIMO天线装置的工作频率变化为规定频率的谐振频率调整单元。

9.  根据权利要求1～8中的任一项所述的MIMO天线装置，其特征为：
还具有接地导体，
上述发射导体，在上述接地导体中构成板状倒F天线或板状倒L天线。

10.  一种无线通信装置，其特征为：
具有权利要求1～8中的任一项所述的MIMO天线装置。

11.  根据权利要求10所述的无线通信装置，其特征为：
上述无线通信装置是便携式电话。

MIMO天线装置及无线通信装置
技术领域
本发明涉及用于在使用便携式电话等的移动体通信中以在使通信容量增大地实现高速通信的同时还良好地保持通信质量的方式来控制无线通信装置的天线装置，特别地，涉及使用多个天线元件来同时发送接收多个信道的无线信号的MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线装置及具有它的无线通信装置。
背景技术
作为选择性地切换使用多个天线元件的天线装置，例如，公知专利文献1中记载的分集式天线装置。
在专利文献1的分集式天线装置中，在构成分集式天线装置的两个天线与开关电路之间分别配置有阻抗调整部。该阻抗调整部，在由开关电路切断的天线中，以从天线观察开关电路侧时形成无反射终端的方式进行调整。由此，获取天线间的高隔离。
如此，专利文献1的分集式天线装置，能够提供一种通过压制来自由于阻抗调整部形成的无反射而分开的天线的再发射，从而使两个天线间的隔离特性能良好保持的分集式天线装置。
而且，作为由环形天线和单极天线构成阵列天线的现有的天线装置，例如，有在专利文献2中公开的天线装置。
专利文献2的天线装置，通过由环形天线和单极天线构成分集式天线，从而实现兼有高隔离和基于不同的指向性及偏振波的低相关。天线间的高隔离会带来发射效率的提高，低相关会引出高的分集特性。由此，能够得到高的分集效果。
如此，专利文献2的天线装置，提供一种通过使用环形天线和单极天线，从而尽管相邻地配置两天线，也实现高隔离和低相关，使高的分集效果成为可能的天线装置。
[专利文献1]JP特开2005-236884号公报
[专利文献2]JP特开2005-347958号公报
专利文献1中所记载的现有的分集式天线装置中存在以下的问题。在该现有例中，将被切换的多个天线间的高隔离化作为目的，公开了以对由开关电路分开的天线端子形成无反射的方式来调整阻抗调整部的分集式天线装置。然而，在专利文献1的分集式装置的高隔离化技术中，存在不能适用于不是切换多个天线而是同时使用的MIMO天线的问题。
另一方面，专利文献2中所记载的由环形天线和单极天线构成的天线装置存在以下的问题。在该现有例中，由于使用了1波长的环形天线，所以对天线的尺寸有限制，在同时使多个天线工作的MIMO天线中，存在不能实现小型化的缺点。即，以小型形状构成该现有例的天线装置、或在如以电池来驱动的小型的便携式无线设备中使用是不可能的。
发明内容
本发明的目的，在于解决以上问题，提供一种即使是小型形状的MIMO天线装置，也通过高度保持天线间的隔离，并且通过使用不同的偏振波将天线间的相关抑制得低，能够进行高品质且高速的通信的MIMO天线装置和具有它的移动体用的无线通信装置。
根据本发明的方式的MIMO天线装置，具有：
发射导体，其具有多个缝隙；
多个第一供电点，分别设置于上述发射导体，并使上述发射导体自身作为彼此不同的多个第一天线来分别激振；
多个第二供电点，分别设置于上述多个缝隙，并使上述多个缝隙作为多个第二天线来分别激振；
解调单元，其以MIMO(Multi-Input Multi-Output)方式对接收到的无线信号进行解调；
开关电路，其包括与上述多个第一供电点中的任一个和上述多个第二供电点中的任一个分别连接的多个开关，并将与各开关连接的两个供电点中的任一个分别与上述解调单元连接；和
控制单元，其根据接收到的无线信号的第一及第二信号测量值对上述多个开关进行控制，
上述控制单元，当由与通过上述多个开关之中的任一个的第一开关而连接于上述解调单元的供电点对应的天线接收到的无线信号的上述第一信号测量值为规定的阈值以下时，控制上述第一开关，以便切换与上述解调单元连接的供电点，当在上述切换后上述第二信号测量值未比切换前提高时，控制上述第一开关，以便再次切换与上述解调单元连接的供电点。
上述MIMO天线装置，其特征在于，上述多个缝隙中的至少一个位于上述多个第一天线中的至少两个之间。
此外，上述MIMO天线装置，其特征在于，上述控制单元，在初始状态下，以将上述各第一供电点与上述解调单元连接的方式对上述各开关进行控制。
而且，上述MIMO天线装置，还具有：检测单元，其对由与通过上述各开关而连接于上述解调单元的各供电点对应的天线分别接收到的各无线信号的信号电平进行检测，
上述第一及第二信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平。
此外，上述MIMO天线装置，还具有：检测单元，其对分别由上述多个第一及第二天线接收到的各无线信号的信号电平进行检测，
上述第一及第二信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平。
此外，上述MIMO天线装置，还具有：
检测单元，其对由与通过上述各开关而连接于上述解调单元的各供电点对应的天线分别接收到的各无线信号的信号电平进行检测；和
判定单元，其对由上述解调单元解调后的无线信号的信号品质进行判定，
上述第一信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平，
上述第二信号测量值是由上述判定单元判定出的信号品质。
而且，上述MIMO天线装置，还具有：
检测单元，其对由上述多个第一及第二天线分别接收到的各无线信号的信号电平进行检测；和
判定单元，其对由上述解调单元解调后的无线信号的信号品质进行判定，
上述第一信号测量值是由上述检测单元检测出的信号电平，
上述第二信号测量值是由上述判定单元判定出的信号品质。
此外，在上述MIMO天线装置中，上述多个缝隙中的至少一个具有使上述MIMO天线装置的工作频率变化为规定频率的谐振频率调整单元。
此外，上述MIMO天线装置还具有接地导体，
上述发射导体，在上述接地导体中构成板状倒F天线或板状倒L天线。
本发明的方式的无线通信装置，具有所述MIMO天线装置。
此外，上述无线通信装置是便携式电话。
根据本发明，由于具有以上的结构，通过切换在相同的发射导体中所设置的不同的偏振波的天线(即，第一天线和第二天线)，能够避免相关性的提高和伴随配置多个天线的大型化。而且，通过使缝隙作为天线激振，并兼作为用于获取高隔离(低耦合)的单元，能够实现天线间的高隔离并且实现小型化，由此，能够提供进行高品质且高速的通信的MIMO天线装置和具有它的移动体用的无线通信装置。
对于由本申请所公开的发明之中的代表性的发明所得到的效果简单地进行说明，如下所述。在使多个天线同时工作的小型MIMO无线通信终端中，具有用于实现天线间高隔离的缝隙，当使发射导体自身激振的天线的接收信号在规定的阈值以下时，通过将天线的供电切换至缝隙，来获取分集式效果。而且，在发射导体自身的激振和缝隙的激振中，由于发送接收的电波的偏振波不同，所以能够期待天线间的相关系数的降低。由此，能够进行高品质且高速的通信。如上所述，通过在小型终端中具有多个天线解决了由天线元件的相邻近而引起的发射效率的变差的问题，并通过由分集式效果来抑制在移动体通信中由衰减而引起的接收功率的变动的问题，从而在有限的空间内实现尽可能的高速通信。
附图说明
图1是表示本发明的第一实施方式的MIMO天线装置的结构的方框图。
图2是表示在具有本发明的第一实施方式的安装例中的MIMO天线装置的便携式无线通信装置中，去除便携式无线通信装置的壳体表面后的内部结构的概略图。
图3是表示图2的便携式无线通信装置中的经过与天线1a、1b对应的供电点的上部壳体11的激振的概略图。
图4是表示图2的便携式无线通信装置中的经过与天线2a对应的供电点的缝隙11a的激振的概略图。
图5是表示由图1的控制器8所执行的MIMO适应控制处理的第一部分的流程图。
图6是表示由图1的控制器8所执行的MIMO适应控制处理的第二部分的流程图。
图7是表示由图1的控制器8所执行的MIMO适应控制处理的第三部分的流程图。
图8是表示由图1的控制器8所执行的MIMO适应控制处理的第四部分的流程图。
图9是表示本发明的第一实施方式的第一变形例的MIMO天线装置的结构的方框图。
图10是表示本发明的第一实施方式的第二变形例的MIMO天线装置的结构的立体图。
图11是表示本发明的第一实施方式的第三变形例的MIMO天线装置的结构的立体图。
图12是表示本发明的第二实施方式的MIMO天线装置的结构的方框图。
图13是表示由图12的控制器8A所执行的MIMO适应控制处理的第一部分的流程图。
图14是表示由图12的控制器8A所执行的MIMO适应控制处理的第二部分的流程图。
图15是表示由图12的控制器8A所执行的MIMO适应控制处理的第三部分的流程图。
图16是表示由图12的控制器8A所执行的MIMO适应控制处理的第四部分的流程图。
图17是表示本发明的第二实施方式的第一变形例的MIMO天线装置的结构的方框图。
图18是表示在具有本发明的第三实施方式的MIMO天线装置的便携式无线通信装置中，去除便携式无线通信装置的壳体表面后的内部结构的概略图。
图19是表示图18的谐振频率调整电路14a的第一实施例的详细结构的电路图。
图20是表示图18的谐振频率调整电路14a的第二实施例的详细结构的电路图。
图21是表示本发明的第三实施方式的第一变形例的MIMO天线装置的结构的立体图。
图22是表示本发明的第三实施方式的第二变形例的MIMO天线装置的结构的立体图。
符号说明
1a、1b、2a、2b-天线，
3、3A-信号信息存储器，
4-开关电路，
5-A/D转换电路，
6-MIMO解调电路，
7、7A-信号电平检测电路，
8、8A-控制器，
9-信号品质判定电路，
10、10A、10B、10C、10D-无线通信电路，
11-上部壳体，
11a、11b、21a、21b-缝隙，
12-下部壳体，
13-铰链部，
13a-左侧铰链部，
13b-中央铰链部，
13c-右侧铰链部，
14a、14b-谐振频率调整电路，
21-发射导体板，
22-接地导体板，
23a、23b-短路导体，
31-变容二极管，
32-开关，
33a、33b、33c、33d-负载阻抗元件。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。而且，为了说明本发明的实施方式，针对所有附图，对具有相同功能的结构元件赋予相同的符号，并省略其重复的说明。
第一实施方式
图1是表示本发明的第一实施方式的MIMO天线装置的结构的方框图。图2是表示在具有本发明的第一实施方式的安装例中的MIMO天线装置的便携式无线通信装置中，去除便携式无线通信装置的壳体表面后的内部结构的概略图。本实施方式的MIMO天线装置，如图2所示，包括：具有多个缝隙11a、11b的发射导体即上部壳体11；分别设置于发射导体，并使发射导体自身作为彼此不同的天线1a、1b来分别激振的多个第一供电点；分别设置于缝隙11a、11b，并使缝隙11a、11b作为天线2a、2b来分别激振的多个第二供电点；分别连接于第一供电点之中的任一个和第二供电点之中的任一个，并将两个供电点之中的任一个与模拟/数字(A/D)转换电路5及MIMO解调电路6分别连接的多个开关电路4a、4b；检测分别由天线1a、1b、2a、2b接收到的无线信号的信号电平的信号电平检测电路7；以及当由与连接于A/D转换电路5及MIMO解调电路6的供电点对应的天线接收到的无线信号的被检测后的信号电平在规定的阈值以下时，以切换与A/D转换电路5及MIMO解调电路6连接的供电点的方式来控制多个开关4a、4b的控制器8，缝隙11a、11b位于天线1a、1b之间。
本实施方式的MIMO天线装置，具有：分别是板状天线的两个天线1a、1b；和分别是缝隙天线的另外两个天线2a、2b，并通过选择性地切换来使用天线1a、2a，并选择性地切换来使用天线1b、2b，从而能够在执行数据流数是2的MIMO通信时，执行分集式接收。其中，天线1a、1b、2a、2b被设置在具有规定面积的单一的发射导体或金属壳体中。
在图1中，MIMO天线装置，构成为具有：四个天线1a、1b、2a、2b；开关电路4；A/D转换电路5；MIMO解调电路6；信号电平检测电路7；控制器8和信号信息存储器3。天线1a、1b、2a、2b收到从MIMO发送侧基站装置(未图示)采用规定的MIMO调制方式发送来的、包括MIMO的两个数据流的无线信号。开关电路4具有与天线1a、2a及A/D转换电路5连接的开关4a和与天线1b、2b及A/D转换电路5连接的开关4b，根据控制器8的控制，将天线1a、2a中的任一个和天线1b、2b中的任一个与A/D转换电路5连接。A/D转换电路5，对从开关电路4到来的两个接收信号分别执行A/D转换，并将转换后的两个接收信号发送给MIMO解调电路6和信号电平检测电路7。信号电平检测电路7分别对两个接收信号的信号电平进行检测，并将检测结果发送给控制器8。信号电平，例如，以接收功率或传送波功率对杂音功率比(CNR)的形式来检测。控制器8，根据检测出的信号电平，参照图5～图8，通过执行后述的MIMO适应控制处理来控制开关电路4，从而进行切换天线1a、1b、2a、2b的分集式接收。信号信息存储器3，由于对在MIMO适应控制处理的执行中所使用的各天线的信号电平进行存储，所以通过控制器8来使用。MIMO解调电路6对两个接收信号执行MIMO解调处理而输出一个解调信号。
在图2中，本安装例的便携式无线通信装置具有大致长方体形状的上部壳体11和下部壳体12，它们构成为通过铰链部13连结的折叠型的便携式电话。优选构成为上部壳体11具有扬声器和显示屏，且下部壳体12具有键盘和麦克风，但省略这些构成要素的图示。上部壳体11由金属构成，下部壳体12优选由电介质构成。此外，铰链部13包括：分别与由金属形成的上部壳体11机械且电连接的左侧铰链部13a及右侧铰链部13c；和与由电介质形成的下部壳体12机械地连接的中央铰链部13b。中央铰链部13b位于左侧铰链部13a和右侧铰链部13c之间，通过贯通这些左侧铰链部13a、中央铰链部13b及右侧铰链部13c的内部的传动轴(未图示)，使它们能够来回转动地连结。上部壳体11具有多个供电点，并通过经由各供电点来激振，从而上部壳体11分别作为天线1a、1b、2a、2b来工作。与天线1a、1b对应的供电点，例如分别设置于上部壳体11的左下部和右下部，特别地，在本实施方式中，分别设置于与上部壳体11电连接的左侧铰链部13a和右侧铰链部13c(在图2中用符号1a、1b表示这些供电点的位置)。通过经由与天线1a对应的供电点来激振上部壳体11，从而上部壳体11作为板状天线和电流天线来工作，同样地，通过经由与天线1b对应的供电点来激振上部壳体11，从而上部壳体11作为另外的板状天线和电流天线来工作。上部壳体11构成为，通过经由与各天线1a、1b对应的供电点来进行激振，从而以希望的工作频率来工作。此外，上部壳体11具有以规定间隔彼此隔开的缝隙11a、11b，各缝隙11a、11b以在与天线1a、1b分别对应的供电点间具有开口的方式，构成为单端开放的传送线路谐振器。与天线2a、2b对应的供电点分别设置于沿着缝隙11a、11b的规定的位置(在图2中用符号2a、2b表示这些供电点的位置)。通过经由与天线2a对应的供电点来激振缝隙11a，从而缝隙11a作为缝隙天线和磁流天线来工作，同样地，通过经由与天线2b对应的供电点来激振缝隙11b，从而缝隙11b作为缝隙天线和磁流天线来工作。各缝隙11a、11b构成为具有工作波长的约1/4的缝隙长，并通过经由与各天线2a、2b对应的供电点来进行激振，从而以希望的工作频率来工作。缝隙11a、11b实际上设置于天线1a、1b之间，从而在天线1a、1b之间提供高隔离。此外，与各天线1a、1b、2a、2b对应的供电点，与设置于下部壳体12内的无线通信电路10连接。无线通信电路10，如图1所示，包括：开关电路4、模拟/数字(A/D)转换电路5、MIMO解调电路6、信号电平检测电路7、控制器8和信号信息存储器3。
图3是表示图2的便携式无线通信装置中的经由与各天线1a、1b对应的供电点的上部壳体11的激振的概略图。箭头表示与各天线1a、1b对应的电场分布。根据本实施方式的结构，通过设置缝隙11a在天线1a、1b之间提供高隔离。在图3中，为了简化，仅表示了缝隙11a，但在仅设置缝隙11b时和设置缝隙11a、11b时也会同样地实现天线1a、1b间的高隔离。
图4是表示图2的便携式无线通信装置中的经由与天线2a对应的供电点的缝隙11a的激振的概略图。缝隙11a，在图3的情况下，被用于在天线1a、1b间实现高隔离，但通过如图4那样地进行供电，则作为1/4波长缝隙天线来工作。因此，本实施方式的MIMO天线装置，能够通过将供电的天线由开关电路4的开关4a从天线1a(板状天线)切换为天线2a(缝隙天线)，从而作为分集式天线来工作。在使多个天线同时工作的MIMO天线装置中，一个天线的发送接收特性的变差会直接关联到MIMO无线通信特性的变差。在此，根据本实施方式的结构，通过在天线1a、1b的任一个中进行与缝隙天线(即天线2a、2b)的切换分集，来抑制接收特性的变差。由此，在移动时也能够维持良好的MIMO无线通信。此外，通过仅激振缝隙2a、2b之中的一个，而不激振另一个，能够兼顾良好的MIMO无线通信的维持和高隔离。而且，所激振的缝隙11a中的电场分布，如图4的箭头所示，与缝隙11a的短边平行，所以与对应于图3所示的天线1a、1b的电场分布正交。即，能够通过缝隙天线即天线2a、2b发送接收的电波与能够通过板状天线即天线1a、1b发送接收的电波正交。因此，通过板状天线即天线1a所接收的信号与通过缝隙天线即天线2b所接收的信号之间的相关会降低，此外，通过板状天线即天线1b所接收的信号与通过缝隙天线即天线2a所接收的信号之间的相关会降低。由此，在本实施方式的MIMO天线装置中，分集及MIMO发送接收特性得到提高。
信号电平检测电路7中，输入A/D转换后的接收信号(数字信号)，接收信号的信号电平通过数字的处理来进行判定。此时，具有以下优点：能够将包括信号电平的检测及判定的处理统一以数字来执行，能够形成IC或LSI等的半导体集成电路化，能够实现无线装置的小型轻量化。
本实施方式的MIMO天线装置，根据需要优选在A/D转换电路5的前级，具有：从天线1a、1b、2a、2b中接收到的各无线信号中分离规定频率的信号的高频滤波器；和用于放大信号的高频放大器。此外，本实施方式的MIMO天线装置，根据需要优选在MIMO解调电路6的前级，具有：用于变换从A/D转换电路5输出的各接收信号的频率的混合器等的高频电路；或中间频率电路及信号处理电路等。以上列举的结构要素，在本说明书及附图中为了说明的简单化而省略。
此外，MIMO天线装置和发送侧无线局装置，根据实施例，能够采用传送率不同的多个调制解调方法之中的任一个来执行MIMO通信，例如，若按传送率增大的顺序列举，则能够采用BPSK、QPSK、16QAM及64QAM之中的任一个来进行通信。
作为本说明书中的一个示例，虽然对设置了四个天线1a、1b、2a、2b，其中的两个天线与A/D转换电路5连接的情况进行了举例说明，但天线数是三个或五个以上的结构，或进而将三个以上的天线连接于A/D转换电路5的结构也是可能的。此外，虽然对接收工作进行了举例说明，但在发送时能够通过相同的结构期待相同效果。此外，缝隙11a、11b的配置，不局限于图2所示，只要多个缝隙之中的至少一个位于与天线1a、1b同样地作为板状天线来工作的多个天线之中的至少两个之间即可。
在本实施方式的MIMO天线装置中，控制器8通常作为初始状态将天线1a、1b连接到无线通信电路10。其原因在于，由于天线1a、1b间的距离最远，所以能够期待天线的接收信号间的相关系数最低。此外，由于大多数便携式电话的基站天线都发射垂直偏振波的电波，所以能够发送接收垂直偏振波的电流天线即天线1a、1b，接收功率变大的可能性更高。在MIMO天线装置中，为了进行高速无线传送，优选天线间的相关系数降低，并且天线的接收功率变大。若相关系数降低，则能够对空间上多路复用的信号进行分离。此外，若接收功率变大，则能够降低错误率，而且，能够采用更高速的多值解调。在分集式天线中也同样，通过降低相关系数，能够防止由衰减引起的瞬时的接收功率的变差，通过增加接收功率，能够降低错误率。而且，有以下优点：当不使天线2a、2b工作时，由缝隙11a、11b在天线1a、1b间提供高隔离。根据这些理由，通常将天线1a、1b连接到无线通信电路10。然而，在图2的便携式无线通信装置中由于天线1a、1b设置于它的两端，所以有在手持便携式无线通信装置时容易受到手指的影响的可能性。若用手指遮盖了天线1a、1b，则有接收功率降低的可能。因此，当检测出接收功率的降低时，能通过切换处于便携式无线通信装置内侧的天线2a、2b，来维持高品质且高速的通信。
图5～图8表示由图1的控制器8所执行的MIMO适应控制处理的流程图。在图5的步骤S 1中，控制器8对开关电路4进行控制，将天线1a、1b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1a、1b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平存储于信号信息存储器3。接着，在步骤S2中，控制器8判断天线1a的信号电平是否大于规定的阈值，“是”时进入步骤S3，“否”时进入图6的步骤S11。在步骤S3中，控制器8判断天线1b的信号电平是否大于规定的阈值，“是”时进入步骤S9，“否”时进入步骤S4。在步骤S 11中，控制器8判断天线1b的信号电平是否大于规定的阈值，“是”时进入步骤S12，“否”时进入图7的步骤S17。
当天线1a、1b两者的信号电平大于阈值时(即，当步骤S2、S3两者为“是”时)，在步骤S9中，控制器8使MIMO解调电路6继续进行解调处理。接着，在步骤S10中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，当“是”时返回步骤S 1，当“否”时重复步骤S9。
当天线1a的信号电平大于阈值、且天线1b的信号电平在阈值以下时(即，步骤S2为“是”，步骤S3为“否”时)，在步骤S4中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，代替板状天线即天线1b而将缝隙天线即天线2b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线2b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平存储于信号信息存储器3。接着，在步骤S5中，控制器8判断天线2b的信号电平是否大于天线1b的信号电平，“是”时进入步骤S7，“否”时进入步骤S6。在步骤S6中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，代替天线2b而将天线1b与A/D转换电路5连接，并进入步骤S7。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号信息存储器3中。在步骤S7中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S8中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回步骤S 1，“否”时返回步骤S5。
当天线1a的信号电平在阈值以下、且天线1b的信号电平大于阈值时(即，步骤S2为“否”，步骤S11为“是”时)，在图6的步骤S12中，控制器8对开关电路4的开关4a进行控制，代替板状天线即天线1a而将缝隙天线即天线2a与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线2a的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平存储于信号信息存储器3。接着，在步骤S13中，控制器8判断天线2a的信号电平是否大于天线1a的信号电平，“是”时进入步骤S15，“否”时进入步骤S14。在步骤S14中，控制器8对开关电路4的开关4a进行控制，代替天线2a而将天线1a与A/D转换电路5连接，并进入步骤S15。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1a的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号信息存储器3中。在步骤S15中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S 16中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图5的步骤S1，“否”时返回步骤S13。
当天线1a、1b两者的信号电平在阈值以下时(即，当步骤S2、S11两者为“否”时)，在图7的步骤S17中，控制器8对开关电路4进行控制，而后代替板状天线即天线1a、1b而将缝隙天线2a、2b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线2a、2b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平存储于信号信息存储器3。在步骤S18中，控制器8判断天线2a的信号电平是否大于阈值，“是”时进入步骤S19，“否”时进入图8的步骤S27。在步骤S19中，控制器8判断天线2b的信号电平是否大于阈值，“是”时进入步骤S25，“否”时进入步骤S20。在步骤S27中，控制器8判断天线2b的信号电平是否大于阈值，“是”时进入步骤S28，“否”时进入步骤S33。
当天线2a、2b两者的信号电平大于阈值时(即，当步骤S18、S19两者为“是”时)，在图7的步骤S25中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S26中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，当“是”时返回图5的步骤S1，当“否”时重复步骤S25。
当天线2a的信号电平大于阈值，且天线2b的信号电平在阈值以下时(即，步骤S18为“是”，步骤S19为“否”时)，在图7的步骤S20中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，而后代替缝隙天线即天线2b而将板状天线即天线1b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号信息存储器3中。在步骤S21中，控制器8判断天线1b的信号电平是否大于天线2b的信号电平，“是”时进入步骤S23，“否”时进入步骤S22。在步骤S22中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，而后代替天线1b而将天线2b与A/D转换电路5连接，并进入步骤S23。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线2b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号信息存储器3中。在步骤S23中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S24中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图5的步骤S1，“否”时返回步骤S21。
当天线2a的信号电平在阈值以下、且天线2b的信号电平大于阈值时(即，步骤S18为“否”，步骤S27为“是”时)，在图8的步骤S28中，控制器8对开关电路4的开关4a进行控制，而后代替缝隙天线即天线2a而将板状天线即天线1a与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1a的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号信息存储器3中。在步骤S29中，控制器8判断天线1a的信号电平是否大于天线2a的信号电平，“是”时进入步骤S31，“否”时进入步骤S30。在步骤S30中，控制器8对开关电路4进行控制，将天线2a与A/D转换电路5连接，并进入步骤S31。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线2a的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号信息存储器3中。在步骤S31中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S32中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图5的步骤S1，“否”时返回步骤S29。
当天线2a、2b两者的信号电平在阈值以下时(即，当步骤S18、S27两者为“否”时)，在图8的步骤S33中，控制器8判断缝隙天线即天线2a、2b的信号电平是否大于板状天线即天线1a、1b的信号电平，“是”时进入步骤S35，“否”时进入步骤S34。其中，信号电平的比较是通过以下的比较来进行的：例如，将天线2a、2b的信号电平之和与天线1a、1b的信号电平之和进行比较；将各自的信号电平的平均相互进行比较；将各自的信号电平大的相互进行比较；将各自的信号电平小的相互进行比较，但并不局限于这些。在步骤S34中，控制器8对开关电路4进行控制，而后代替天线2a、2b而将天线1a、1b与A/D转换电路5连接，并进入步骤S35。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1a、1b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号信息存储器3中。在步骤S35中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S36中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图5的步骤S1，“否”时返回步骤S33。
在此，针对接收信号的信号电平的阈值具体地进行说明。例如，在阈值中使用CNR时，CNR的阈值按照每个调制解调方法，被设定为相当于作为瞬时的BER(即，以非常短的时间区间所测量的BER)的阈值而设定的BER＝10^-6的值，即，BPSK时设定为CNR＝11dB，QPSK时设定为CNR＝14dB，16QAM时设定为CNR＝21dB，64QAM时设定为CNR＝27dB。当以时间平均后的CNR进行评价时，根据BER的关系，CNR的阈值按照每个调制解调方法，被设定为相当于作为时间平均后的BER的阈值而设定的BER＝10^-2的值，即，BPSK时设为CNR＝14dB，QPSK时设为CNR＝17dB，16QAM时设为CNR＝23dB，64QAM时设为CNR＝28dB。信号电平的阈值，不局限于上述示例，在所使用的各调制解调方法中，可设定为与无误差(error free)的信号电平(例如，功率)相应的值。
在步骤S8、S10、S16、S24、S26、S32、S36中的解调次数是通过将电波状况作为监测的周期来决定的。或者，也可以代替将解调处理的次数与规定的阈值进行比较，而判定基于MIMO解调电路6的解调处理是否持续进行了规定时间而超时。
如此，在本实施方式的MIMO适应控制处理中，能够通过比较各天线1a、2a的信号电平而将信号电平大的与A/D转换电路5连接，来执行分集接收，并且通过比较各天线1b、2b的信号电平来将信号电平大的与A/D转换电路5连接，来执行分集接收。在此，控制器8，当通过开关4a、4b之中的任一个而使得与A/D转换电路5连接的天线的信号电平成为阈值以下时(步骤S3为“否”，步骤S11为“是”，步骤S19为“否”，或步骤S27为“是”时)，以切换与解调单元连接的供电点的方式控制该开关，并当切换后信号电平未比切换前提高时(步骤S5、S13、S21或步骤S29为“否”时)，以复原与A/D转换电路5连接的天线的方式控制该开关。
根据以上说明的本实施方式的MIMO天线装置，通过具有以上的结构，控制器8，通过构成根据接收信号的信号电平来切换缝隙天线与板状天线的分集式天线，从而实现稳定的MIMO无线通信，并且，能够提供能由未供电的缝隙来实现高隔离的MIMO天线装置。而且，如图2所示，在由金属构成的单一的上部壳体11上设置多个供电点，通过经由各供电点使上部壳体11分别作为天线1a、1b、2a、2b来工作，能够提供在希望小型形状的移动终端中最适合的MIMO天线装置。
图9是表示本发明的第一实施方式的第一变形例的MIMO天线装置的结构的方框图。该变形例的MIMO天线装置，其特征在于，代替图1的信号电平检测电路7，而具有分别与天线1a、1b、2a、2b连接的信号电平检测电路7A。由此，不是如图1那样仅对由开关电路4所选择的两个接收信号的信号电平进行检测，而能够直接对从各天线1a、1b、2a、2b到来的接收信号的信号电平进行检测。
图10是表示本发明的第一实施方式的第二变形例的MIMO天线装置的结构的立体图，图11是表示本发明的第一实施方式的第三变形例的MIMO天线装置的结构的立体图。在图2的安装例中，虽然将折叠型的便携式电话作为一个示例进行了说明，但不局限于此。图10的MIMO天线装置，构成为包括彼此仅以规定距离隔开而平行设置的板状的发射导体板21和板状的接地导体板22的板状倒L天线，在发射导体板21上，具有：缝隙21a、21b；和与天线1a、1b、2a、2b对应的供电点。此外，图11的MIMO天线装置，构成为除了图10的结构，还具有将发射导体板21与接地导体板22短路的连接导体23a、23b的板状倒F天线。根据这些结构，有以下优点：不受便携式无线通信装置的壳体形状的限制，使用任意形状的发射导体板21，就能够构成具有MIMO天线装置的便携式无线通信装置。此外，本发明的实施方式，不局限于壳体天线、倒L天线及倒F天线，也能构成为不同的板状天线或其它天线。
如以上所说明，根据本实施方式的MIMO天线装置，将缝隙11a、11b兼用于实现天线间的高隔离和作为缝隙天线来工作，能够保持高隔离并构成多个分集式天线。因此，能够提供可进行稳定、高品质且高速的通信的MIMO天线装置，及具有它的移动体用的无线通信装置。
第二实施方式
图12是表示本发明的第二实施方式的MIMO天线装置的结构的方框图。本实施方式的MIMO天线装置，其特征在于，除了图1的结构，还具有对从MIMO解调电路6输出的解调信号的信号品质进行判定的信号品质判定电路9。信号品质判定电路9，判定解调信号的误码率(BER)作为表示解调信号的信号品质的基准。信号品质判定电路9，可以获取瞬时的BER，也可以代替它，考虑到瑞利衰落(Rayleigh fading)的多路径环境，而获取对规定时间进行时间平均后的BER。作为信号品质，可代替误码率(BER)，而使用分组错误率，或者也可使用吞吐量(throughput)(例如，以接收到的数据率来表示)。控制器8A，根据由信号电平检测电路7检测出的各天线1a、1b、2a、2b的信号电平和由信号品质判定电路9所判定的信号品质，参照图13～图16而执行后述的MIMO适应控制处理来对开关电路4进行控制，从而进行切换天线1a、1b、2a、2b的分集式接收，以使解调信号的信号品质提高。信号信息存储器3A，由于除了与图1的信号信息存储器3同样地存储各天线的信号电平，还存储MIMO适应控制处理的执行中所使用的解调信号的信号品质，由控制器8来使用。
图13～图16是表示由图12的控制器8A所执行的MIMO适应控制处理的流程图。在图13的步骤S41中，控制器8控制开关电路4，将天线1a、1b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1a、1b的接收信号的信号电平，并从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，将获取到的信号电平及信号品质存储于信号信息存储器3A。接着，在步骤S42中，控制器8判断天线1a的信号电平是否大于规定的阈值，当“是”时进入步骤S43，当“否”时进入图14的步骤S51。其中，信号电平的阈值，当信号品质判定电路9获取瞬时BER时，例如设定为10^-6需要的接收电平，另一方面，当考虑到瑞利衰落的多路径环境，信号品质判定电路9获取经过规定时间而被时间平均后的BER时，例如设定为10^-2需要的接收电平。在步骤S43中，控制器8判断天线1b的信号电平是否大于阈值，当“是”时进入步骤S49，“否”时进入步骤S44。在步骤S51中，控制器8判断天线1b的信号电平是否大于阈值，当“是”时进入步骤S52，“否”时进入图15的步骤S57。
当天线1a、1b的两者的信号电平大于阈值时(即当步骤S42、S43的两者为“是”时)，在步骤S49中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S50中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，当“是”时返回步骤S41，“否”时重复步骤S49。
当天线1a的信号电平大于阈值，天线1b的信号电平在阈值以下时(即，步骤S42为“是”，步骤S43为“否”时)，在步骤S44中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，代替板状天线即天线1b而将缝隙天线即天线2b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号品质存储于信号信息存储器3。在步骤S45中，控制器8判断天线2b的信号品质是否好于天线1b的信号品质，“是”时进入步骤S47，“否”时进入步骤S46。在步骤S46中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，代替天线2b而将天线1b与A/D转换电路5连接，并进入步骤S47。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号品质覆写到信号存储器3A中。在步骤S47中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S48中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回步骤S41，“否”时返回步骤S45。
当天线1a的信号电平在阈值以下、且天线1b的信号电平大于阈值时(即，步骤S42为“否”，步骤S51为“是”时)，在图14的步骤S52中，控制器8对开关电路4的开关4a进行控制，代替板状天线即天线1a而将缝隙天线即天线2a与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号品质存储于信号信息存储器3A。在步骤S53中，控制器8判断天线2a的信号品质是否好于天线1a的信号品质，“是”时进入步骤S55，“否”时进入步骤S54。在步骤S54中，控制器8对开关电路4的开关4a进行控制，代替天线2a而将天线1a与A/D转换电路5连接，并进入步骤S55。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号电平及信号品质覆写到信号存储器3A中。在步骤S55中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S56中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图13的步骤S41，“否”时返回步骤S53。
当天线1a、1b两者的信号电平在阈值以下时(即，当步骤S42、S51两者为“否”时)，在图15的步骤S57中，控制器8对开关电路4进行控制，代替板状天线即天线1a、1b而将缝隙天线2a、2b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线2a、2b的接收信号的信号电平，并从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号电平及信号品质存储于信号信息存储器3A。在步骤S58中，控制器8判断天线2a的信号电平是否大于阈值，“是”时进入步骤S59，“否”时进入图16的步骤S67。在步骤S59中，控制器8判断天线2b的信号电平是否大于阈值，“是”时进入步骤S65，“否”时进入步骤S60。在步骤S67中，控制器8判断天线2b的信号电平是否大于阈值，“是”时进入步骤S68，“否”时进入步骤S73。
当天线2a、2b两者的信号电平大于阈值时(即，当步骤S58、S59两者为“是”时)，在图15的步骤S65中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S66中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，当“是”时返回图13的步骤S41，当“否”时重复步骤S65。
当天线2a的信号电平大于阈值、且天线2b的信号电平在阈值以下时(即，步骤S58为“是”，步骤S59为“否”时)，在图15的步骤S60中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，代替缝隙天线即天线2b而将板状天线即天线1b与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号品质覆写到信号信息存储器3A中。在步骤S61中，控制器8判断天线1b的信号品质是否好于天线2b的信号品质，“是”时进入步骤S63，“否”时进入步骤S62。在步骤S62中，控制器8对开关电路4的开关4b进行控制，代替天线1b而将天线2b与A/D转换电路5连接，并进入步骤S63。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号品质覆写到信号存储器3A中。在步骤S63中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S64中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图13的步骤S41，“否”时返回步骤S61。
当天线2a的信号电平在阈值以下、且天线2b的信号电平大于阈值时(即，步骤S58为“否”，步骤S67为“是”时)，在图16的步骤S68中，控制器8对开关电路4的开关4a进行控制，代替缝隙天线即天线2a而将板状天线即天线1a与A/D转换电路5连接。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号品质覆写到信号信息存储器3A中。在步骤S69中，控制器8判断天线1a的信号品质是否好于天线2a的信号品质，“是”时进入步骤S71，“否”时进入步骤S70。在步骤S70中，控制器8对开关电路4进行控制，将天线2a与A/D转换电路5连接，并进入步骤S71。此时，控制器8从信号品质判定电路9获取解调信号的信号品质，并将获取到的信号品质覆写到信号存储器3A中。在步骤S71中，控制器8使MIMO解调电路6继续解调处理。接着，在步骤S72中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图13的步骤S41，“否”时返回步骤S69。
当天线2a、2b两者的信号电平在阈值以下时(即，当步骤S58、S67两者为“否”时)，在图73的步骤S73中，控制器8判断缝隙天线即天线2a、2b的信号电平是否大于板状天线即天线1a、1b的信号电平，“是”时进入步骤S75，“否”时进入步骤S74。其中，信号电平的比较，虽然例如是通过以下比较来进行的，即，对天线2a、2b的信号电平之和与天线1a、1b的信号电平之和进行比较；将各自的信号电平的平均相互进行比较；将各自的信号电平大的相互进行比较；将各自的信号电平小的相互进行比较，但不局限于这些。在步骤S74中，控制器8对开关电路4进行控制，代替天线2a、2b而将天线1a、1b与A/D转换电路5连接，并进入步骤S75。此时，控制器8从信号电平检测电路7获取天线1a、1b的接收信号的信号电平，并将获取到的信号电平覆写到信号存储器3A中。在步骤S75中，控制器8使MIMO解调电路6进行解调处理。接着，在步骤S76中，控制器8判断是否超过了规定的解调次数，“是”时返回图013的步骤S41，“否”时返回步骤S73。
如此，根据本实施方式的MIMO天线装置，能够通过比较各天线1a、2a的信号电平及信号品质来执行分集式接收，并且，通过比较各天线1b、2b的信号电平及信号品质来执行分集式接收。在此，控制器8A，当由开关4a、4b之中的任一个而与A/D转换电路5连接的天线的信号电平为阈值以下时(步骤S43为“否”，步骤S51为“是”，步骤S59为“否”，或步骤S67为“是”时)，以切换与解调单元连接的供电点的方式控制该开关，并当切换后信号品质未比切换前提高时(步骤S45、S53、S61或步骤S69为“否”时)，以复原与A/D转换电路5连接的天线的方式控制该开关。
图17是表示本发明的第二实施方式的第一变形例的MIMO天线装置的结构的方框图。在本实施方式的MIMO天线装置中，与图9所示的变形例相同，也可以构成为代替图12的信号电平检测电路7，而具有分别与天线1a、1b、2a、2b连接的信号电平检测电路7A。
如以上所说明，根据本实施方式的MIMO天线装置，使缝隙11a、11b兼用于实现天线间的高隔离和作为缝隙天线来工作，能够保持高隔离并构成多个分集式天线。因此，能够提供一种可进行稳定、高品质且高速的通信的MIMO天线装置，及具有它的移动体用的无线通信装置。
第三实施方式
图18是表示在具有本发明的第三实施方式的MIMO天线装置的便携式无线通信装置中，去除便携无线通信装置的壳体表面后的内部结构的概略图。本实施方式的MIMO天线装置，其特征在于，除了具有图2所示的MIMO天线装置的便携式无线通信装置的结构，还在缝隙11a、11b之中的至少一个中，具有用于使MIMO天线装置的工作频率变化为规定频率的谐振频率调整电路14a、14b。本实施方式的MIMO天线装置，能够通过由无线通信电路10D的控制器(未图示)对谐振频率调整电路14a、14b进行控制，从而以多个工作频率执行MIMO无线通信。
图19是表示图18的谐振频率调整电路14a的第一实施例的详细结构的电路图，图20是表示图18的谐振频率调整电路14a的第二实施例的详细结构的电路图。谐振频率调整电路14a、14b，例如，如图19所示，能够使用变容二极管31来构成。无线通信电路10D的控制器，使对变容二极管31的施加电压发生变化。而且，为了得到希望的负载阻抗值，也可构成为使用其它固定元件(电容器，电感器)或多个变容二极管的电路结构。此外，如图20所示，谐振频率调整电路14a、14b，也可由开关32和分别具有不同的阻抗值的多个负载阻抗元件33a、33b、33c、33d构成。无线通信电路10D的控制器对开关32的连接状态进行控制。在图20中，虽然作为一个示例表示了基于四个负载阻抗元件33a、33b、33c、33d的结构，但不局限于此，也可以是使用2个以上的任意个数的负载阻抗元件的结构。此外，作为负载阻抗，可以是基于固定元件的结构，或者是基于变容二极管的结构，或者是为了得到希望的负载阻抗而将它们组合后的电路的结构。由此结构，能够实现负载阻抗的阶梯状的变化，或实现连续的跨宽范围的变化。
谐振频率调整电路14a、14b用于使缝隙11a、11b的谐振频率发生变化，由此，能够使缝隙天线即天线2a、2b的谐振频率发生变化，并且，使实现板状天线即天线1a、1b间高隔离的频率发生变化。如此，根据本实施方式的MIMO天线装置，能够用单一的板状导体或金属壳体(即上部壳体11)实现在多个频率中工作的阵列天线。即，有使便携式终端的小型化成为可能的优点。而且，为了对天线1a、1b进行宽带化，不仅能通过对构成天线1a、1b的发射导体或金属壳体自身进行宽带化来实现，而且能通过设置阻抗匹配电路，或与图19的结构同样地使用变容二极管等的可变电抗元件，或者与图20的结构同样地使用多个负载阻抗元件和开关来实现。
图21是表示本发明的第三实施方式的第一变形例的MIMO天线装置的结构的立体图，图22是表示本发明的第三实施方式的第二变形例的MIMO天线装置的结构的立体图。在图18中，虽然将折叠式的便携式电话作为一个示例进行了说明，但不局限于此，与图10及图11相同，也可构成为板状倒L天线(图21)或板状倒F天线(图22)。根据这些结构，有以下优点：能够不受基于便携式无线通信装置的壳体形状的限制，使用任意形状的发射导体板21，构成具有MIMO天线装置的便携式无线通信装置。
此外，也能够构成将第二实施方式与第三实施方式进行组合的MIMO天线装置。此时，与图12或图17相同，从MIMO解调电路6输出的解调信号被输入到信号品质判定电路9，信号品质判定电路9，对解调信号的误码率(BER)进行判定，而作为表示解调信号的信号品质的基准，并将判定结果的信息输出给无线通信电路10D的控制器。作为信号品质，可代替误码率(BER)，而使用分组错误率，或者使用吞吐量(例如，以接收到的数据率来表示)。无线通信电路10D的控制器，根据信号电平及信号品质的信息，通过执行图013及图015的MIMO适应控制处理来控制开关电路4，进行切换天线1a、1b、2a、2b的分集式接收。
如以上所说明，根据本实施方式的MIMO天线装置，使缝隙11a、11b兼用于实现天线间的高隔离和作为缝隙天线来工作，能够保持高隔离并构成多个分集式天线。因此，能够提供可进行稳定、高品质且高速的通信的MIMO天线装置，及具有它的移动体用的无线通信装置。
[产业上的可利用性]
如上所详述，根据本实施方式的MIMO天线装置，能够提供即使是小型形状，也能够通过兼顾确保天线元件间的高隔离和分集式结构，从而进行高品质且高速的通信的MIMO天线装置，以及具有它的移动体用的无线通信装置。