JP2001345633A - アンテナ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型、高利得で指向性切換え可能なアン
テナ装置を提供すること。 【解決手段】 プリント基板で実現された地板１０１上
に放射器として作用するアンテナ素子１０２を配設す
る。反射器又は導波器として作用するアンテナ素子１０
３〜１０６をプリント基板２０１〜２０４上に実装す
る。アンテナ素子１０３〜１０６を反射器として作用さ
せるか導波器として作用させるかを切換えるスイッチ回
路を地板１０１上に実装する。プリント基板２０１〜２
０４を地板１０１に垂直に立てる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信システム
の通信端末装置、基地局装置等に用いられる指向性切換
え可能なアンテナ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】無線通信では、利得の向上及び不要波の
抑圧等の為に、特定の方向に電磁波を集中して放射する
指向性アンテナが用いられ、これを実現するアンテナの
一つに八木アンテナがある。八木アンテナは、半波長ダ
イポールアンテナの近傍に配置した導体棒の長さにより
指向性（放射方向）を制御するアンテナである。

【０００３】これは、放射器となるアンテナ素子の近傍
に半波長より短い無給電の導体棒を置くと導体棒方向に
放射方向が傾き、逆に、半波長より長い無給電の導体棒
を置くと導体棒と逆方向に放射方向が傾く性質を利用し
たものである。

【０００４】以下、自らの方向に指向性が向くアンテナ
素子を導波器といい、自らの方向と逆方向に指向性が向
くアンテナ素子を反射器という。また、指向性の鋭さを
示す尺度を利得という。

【０００５】ここで、無線通信において、伝搬環境によ
って到来方向が変化するマルチパスを最小とするため
等、指向性の切換えを必要とする場合がある。指向性を
切換えることができるアンテナ装置として、反射器、放
射器及び導波器の３素子からなる八木アンテナ列を複数
用いたものが既に提案されている。

【０００６】なお、導波器又は反射器のいずれか一方を
用いて指向性をつくるよりも、放射器を中心として対称
の位置に導波器と反射器とを設置して指向性をつくる方
が高利得となる。

【０００７】図３３は、指向性を切換えることができる
従来のアンテナ装置の構成を示す図である。図３３
（ａ）及び図３３（ｂ）に示すように、従来のアンテナ
装置は、地板１上に反射器２、放射器３及び導波器４の
３素子を略１／４波長間隔で配列したアンテナ列を水平
面に９０度間隔で４列に配列し、各アンテナ列の放射器
３の出力にスイッチ回路４を挿入し、スイッチ回路４の
接続を切換えるスイッチング回路５を設けている。な
お、アンテナ素子の間隔を略１／４波長とするのは、こ
れよりアンテナ素子の間隔が狭いと相互結合によりイン
ピーダンスが低下するためである。

【０００８】そして、上記従来のアンテナ装置は、図３
４の指向性図に示すように、スイッチング回路５を切換
えることにより、指向性を９０度ずつ切換えることを実
現している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
アンテナ装置は、アンテナ素子の間隔が略１／４波長で
ある八木アンテナ列を切換える指向性の数だけ必要とす
るため、装置が大型化してしまうという問題を有してい
る。

【００１０】また、従来のアンテナ装置は、各放射器出
力にスイッチ回路を挿入しているため、スイッチ回路の
損失によりアンテナ部全体の利得が低下するという問題
も有している。

【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもので
あり、小型、高利得で指向性切換え可能なアンテナ装置
を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のアンテナ装置
は、第１プリント基板で実現された地板上に電磁波を送
信又は受信する第１アンテナ素子を配設し、無給電の第
２アンテナ素子を第２プリント基板上に設け、前記第２
アンテナ素子を反射器として作用させるか導波器として
作用させるかを切換える切替手段を前記地板上に実装
し、前記第２プリント基板を地板に垂直に立てる構成を
採る。

【００１３】この構成により、スイッチング素子を放射
器出力に設けていないためスイッチング素子による損失
のない高利得なアンテナ装置を実現することができると
共に、基板材の誘電率に基づく波長短縮効果により、物
理的なアンテナ長を短く、またアンテナ素子間隔を狭く
することができるので、アンテナ装置の低背化及び細径
化を実現することができる。

【００１４】本発明のアンテナ装置は、第２プリント基
板上に複数の第２アンテナ素子を設ける構成を採る。

【００１５】この構成により、１枚の基板上にアンテナ
素子２本を印刷できるので、部品点数の削減を図ること
ができる。

【００１６】本発明のアンテナ装置は、第２プリント基
板の内層に第２アンテナ素子、または、第１、第２アン
テナ素子の両方を設ける構成を採る。

【００１７】この構成により、プリント基板を地板１０
１の中心に対して点対称に配置することができる。従っ
て、どの方向にセクタ切換えを行ってもプリント基板の
存在する位置関係は等しくなり、セクタ切換え時の放射
パタンの対称性を向上させることができる。

【００１８】本発明のアンテナ装置は、第２アンテナ素
子と地板とを電気的に接続する接続手段を第２プリント
基板に設ける構成を採る。

【００１９】この構成により、アンテナ組立て時におけ
るアンテナ素子と地板との接続加工性を向上することが
できる。

【００２０】本発明のアンテナ装置は、地板に設けられ
た穴部に差込み可能な突起部を第２プリント基板に設け
る構成を採る。

【００２１】この構成により、容易にプリント基板の位
置を決めることができるので、アンテナの組立て性を向
上させることができる。

【００２２】本発明のアンテナ装置は、突起部を地板の
厚みよりも長くし、第２アンテナ素子と並行する面に接
続手段を設ける構成を採る。

【００２３】この構成により、アンテナの組立て性を向
上させることができるとともに、アンテナ組立て時にお
けるアンテナ素子と地板との接続加工性を向上すること
ができる。また、突起部を挿入するために地板にあける
穴はスルーホールにする必要がなく、余計な寄生容量等
が発生しないため、特性劣化を削減することができる。

【００２４】本発明のアンテナ装置は、第１アンテナ素
子及び第２プリント基板を地板と回動自在に取付ける構
成を採る。

【００２５】この構成により第１アンテナ素子及び第２
プリント基板を折り畳めるので、アンテナ装置を携帯端
末装置等に搭載した場合において、携帯端末装置等の厚
みを薄くすることができ、持ち運び時等における利便性
を向上させることができる。

【００２６】本発明のアンテナ装置は、２枚の第２プリ
ント基板を十文字型に組み合わせる構成を採る。

【００２７】この構成により、第２プリント基板を自立
可能にすることができ、機構上組み立て性を向上させる
ことができる。

【００２８】本発明のアンテナ装置は、２枚の第２プリ
ント基板を１枚の平板と回動自在に連結し、一方のプリ
ント基板の前記平板と連結される反対辺を地板と回動自
在に連結し、他方のプリント基板を地板と分離する構成
を採る。

【００２９】この構成により、アンテナ装置を使用する
ときに第２プリント基板を及び平板をコの字型に構成す
ることができ、アンテナ装置を使用しないときに折り畳
むことができる。そして、コの字型に構成することによ
り、第２プリント基板を自立可能にすることができ、機
構上組み立て性を向上させることができる。一方、折り
畳むことにより、携帯端末装置等の厚みを薄くすること
ができ、持ち運び時等における利便性を向上させること
ができる。

【００３０】本発明のアンテナ装置は、第１プリント基
板で実現された地板上に電磁波を送信又は受信する第１
アンテナ素子を配設し、無給電の第２アンテナ素子を誘
電体に一体成型し、前記第２アンテナ素子を反射器とし
て作用させるか導波器として作用させるかを切換える切
替手段を前記地板上に実装する構成を採る。

【００３１】この構成により、反射器あるいは導波器と
して作用するアンテナ素子を誘電体の表面に一体成型で
つくることができるので、組立て性の向上及び部品点数
の削減を図ることができる。

【００３２】本発明のアンテナ装置は、第２アンテナ素
子を誘電体の内部に一体成型する構成を採る。

【００３３】この構成により、反射器あるいは導波器と
して作用するアンテナ素子を一直線状に何本でも並べる
ことができるので、容易に利得を向上させることができ
る。

【００３４】本発明のアンテナ装置は、地板に設けられ
た穴部に差込み可能な突起部を誘電体に設ける構成を採
る。

【００３５】この構成により、容易にプリント基板の位
置を決めることができるので、アンテナの組立て性を向
上させることができる。

【００３６】本発明のアンテナ装置は、突起部を地板の
厚みよりも長くし、第２アンテナ素子と並行する面に接
続手段を設ける構成を採る。

【００３７】この構成により、アンテナの組立て性を向
上させることができるとともに、アンテナ組立て時にお
けるアンテナ素子と地板との接続加工性を向上すること
ができる。また、突起部を挿入するために地板にあける
穴はスルーホールにする必要がなく、余計な寄生容量等
が発生しないため特性劣化を削減することができる。

【００３８】本発明のアンテナ装置は、第１アンテナ素
子を誘電体の内部に一体成型する構成を採る。

【００３９】この構成により、部品点数の削減、及び、
組立て工数の削減を図ることができる。

【００４０】本発明のアンテナ装置は、地板と誘電体と
を一体成型する構成を採る。

【００４１】この構成により、地板とアンテナ素子とを
接続する加工が不要となるため、部品点数の削減、及
び、組立て工数の削減を図ることができる。さらに、ア
ンテナ素子の接続に起因する特性のバラツキをなくすこ
とができる。

【００４２】本発明のアンテナ装置は、切替手段の高周
波部分を地板の第２アンテナ素子側に配置する構成を採
る。

【００４３】この構成により、利得の向上を図ることが
できるとともに、高周波の回り込みを原因とする特性劣
化を削減することができる。

【００４４】本発明のアンテナ装置は、切替手段の電気
長伸長インダクタンスを分布定数回路で実現し、誘電体
表面に印刷し、誘電体の一部とする構成を採る。

【００４５】この構成により、部品点数の削減及び特性
のバラツキを削減することができる。

【００４６】本発明のアンテナ装置は、高周波送受信回
路と接続する接続コネクタを誘電体と一体成型する構成
を採る。

【００４７】この構成により、適合するコネクタを挿入
するだけで本アンテナ装置を高周波送受信回路に接続す
ることができる。従って、本アンテナ装置を高周波送受
信回路に接続するための加工が不要となり、部品点数の
削減及び組立て工数の削減を図ることができる。

【００４８】本発明の通信端末装置は、上記いずれかに
記載のアンテナ装置を搭載する構成を採る。

【００４９】この構成により、小型の装置を用いて、高
利得で指向性切換え可能な無線通信を行うことができ
る。

【００５０】本発明の通信端末装置は、摺動自在なスラ
イドカバーを具備し、前記スライドカバーを摺動させる
ことにより上記のアンテナ装置を露出又は収納するする
構成を採る。

【００５１】この構成により、可搬性及び美観を向上さ
せることができる。

【００５２】本発明の通信端末装置は、スライドカバー
に接続媒体を実装する構成を採る。

【００５３】この構成により、収納時の小型化、可搬性
及び美観を向上させることができる。

【００５４】本発明の基地局装置は、上記いずれかの通
信端末装置と無線通信を行う構成を採る。

【００５５】この構成により、小型の装置を用いて、高
利得で指向性切換え可能な無線通信を行うことができ
る。

【００５６】本発明の指向性切換え方法は、地板を第１
プリント基板で実現し、電磁波を送信又は受信する第１
アンテナ素子を前記地板上に配設し、第２プリント基板
上に無給電の第２アンテナ素子を設け、前記地板上にス
イッチ回路とインダクタンスとを実装して前記第２アン
テナの素子端と並列的に接続し、前記第２プリント基板
を地板に垂直に立て、前記スイッチ回路を接続又は切断
することにより指向性を切換える方法を採る。

【００５７】この方法により、高利得なアンテナ装置を
実現することができ、また、基板材の誘電率に基づく波
長短縮効果により、物理的なアンテナ長を短く、またア
ンテナ素子間隔を狭くすることができるので、アンテナ
装置の低背化及び細径化を実現することができる。

【００５８】

【発明の実施の形態】本発明の骨子は、放射器として作
用する第１アンテナ素子と無給電の第２アンテナ素子と
を配列し、第２アンテナ素子の素子端と地板との間にイ
ンダクタンス及びスイッチング素子を並列的に接続し、
そのスイッチング素子を導通又は絶縁して反射器又は導
波器として作用させ、さらに、第２アンテナ素子をプリ
ント基板上に印刷することである。

【００５９】以下、本発明の実施の形態について、添付
図面を参照して詳細に説明する。なお、以下の説明にお
いて、アンテナ装置の地板の取り付け面を裏面とする。
また、裏面と対向する面であって、アンテナ装置のアン
テナ素子が取り付けられる地板の面を上面とする。

【００６０】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１に係るアンテナ装置の構成を示す図である。

【００６１】図１に示すように、本実施の形態に係るア
ンテナ装置は、地板１０１の上面の中央に放射器として
作用するアンテナ素子１０２と、反射器あるいは導波器
として作用するアンテナ素子１０３〜１０６をそれぞれ
同心円上等間隔に配列する。そして、本実施の形態に係
るアンテナ装置は、アンテナ素子１０３〜１０６の素子
端と地板１０１との間にそれぞれスイッチ回路１０７〜
１１０及びインダクタンス１１１〜１１４を並列に設け
ている。

【００６２】図２は、本発明の実施の形態１に係るアン
テナ装置のスイッチ回路１０７の内部構成例を示す図で
ある。

【００６３】図２に示すように、スイッチ回路１０７
は、スイッチ１５１と、ダイオード素子１５２と、チョ
ークインダクタンス１５３と、キャパシタンス１５４
と、キャパシタンス１５５とから主に構成されている。
スイッチ回路１０７は、スイッチ１５１を閉じることに
よりチョークインダクタンス１５３を介してダイオード
素子１５２にバイアスを加えてＯＮさせ、スイッチ１５
１を開くことによりダイオード素子１５２にバイアスを
加えずにＯＦＦさせる。

【００６４】チョークインダクタンス１５３は、電源側
をハイインピーダンスにして、アンテナから入る高周波
成分が電源側に回り込ませないために挿入される。キャ
パシタンス１５４は、スイッチ１５１を閉じてダイオー
ド素子１５２をＯＮさせるための電圧がチョークインダ
クタンス１５３を介して印加されたときに、アンテナ側
に電流が流れてしまうことを阻止するために挿入され
る。キャパシタンス１５５は、アンテナから入る高周波
成分が電源側に回り込まないように、短絡するために挿
入される。

【００６５】スイッチ回路１０８〜１１０は、図２に示
したスイッチ回路１０７と同様の内部構成を有する。

【００６６】ここで、スイッチ回路１０７がＯＮのとき
にアンテナ素子１０３と地板１０１との間を導通状態と
し、アンテナ素子１０３を放射器となるアンテナ素子１
０２よりやや短くすると、アンテナ素子１０３は導波器
として作用する。また、スイッチ回路１０７がＯＦＦの
ときにアンテナ素子１０３とインダクタンス１１１によ
るインピーダンス位相がアンテナ素子１０２よりも進む
ようにインダクタンス１１１を設定することにより、ア
ンテナ素子１０３は反射器として作用する。

【００６７】同様に、スイッチ回路１０８がＯＮのとき
にアンテナ素子１０４は導波器として作用し、スイッチ
回路１０８がＯＦＦのときにアンテナ素子１０４は反射
器として作用する。また、スイッチ回路１０９がＯＮの
ときにアンテナ素子１０５は導波器として作用し、スイ
ッチ回路１０９がＯＦＦのときにアンテナ素子１０５は
反射器として作用する。また、スイッチ回路１１０がＯ
Ｎのときにアンテナ素子１０６は導波器として作用し、
スイッチ回路１１０がＯＦＦのときにアンテナ素子１０
６は反射器として作用する。

【００６８】すなわち、スイッチ回路１０７〜１１０の
中の１つをＯＮとし、他のすべてのスイッチ回路をＯＦ
Ｆとするようにスイッチ回路のＯＮ／ＯＦＦを切換える
ことにより、無給電アンテナ素子の１つを導波器として
作用させ、他を反射器として作用させることができるの
で、従来のものよりも小型で、指向性を９０度ずつ４方
向に切換えることができるアンテナ装置を実現すること
ができる。

【００６９】なお、地板１０１をプリント基板で実現
し、プリント基板の裏面にスイッチ回路１０７〜１１０
及びインダクタンス１１１〜１１４を実装することもで
きる。この場合、通常の製造工程において、アンテナ制
作が容易にでき、特性面においても再現性の高いアンテ
ナを実現できる。

【００７０】また、図３のアンテナ装置におけるプリン
ト基板の裏面図に示すように、チョークインダクタンス
１５３の代りに１／４波長の伝送線路１５６を用い、１
／４波長の伝送線路１５６の電源側で、キャパシタンス
１５５により地板と高周波的にショートし、逆側で、オ
ープンとし、電源側の影響を低減することもできる。な
お、図３においては、アンテナ素子１０４〜１０６、ス
イッチ回路１０８〜１１０及びキャパシタンス１１２〜
１１４を省略した。

【００７１】これにより、チップインダクタンスでは、
２Ｇ帯程度になると、挿入するインダクタンスが公称値
と一致せず、十分なインピーダンスが得られないという
問題を解決し、高周波帯においても十分なインピーダン
スを得ることができる。

【００７２】なお、本実施の形態では、反射器あるいは
導波器として作用するアンテナ素子が４本の場合につい
て説明したが、本発明はこれに限られず、反射器あるい
は導波器として作用するアンテナ素子の数に制限はな
い。

【００７３】（実施の形態２）図４は、本発明の実施の
形態２に係るアンテナ装置の構成を示す図である。図４
に示すアンテナ装置は、図１に示したアンテナ装置に対
して、地板１０１をプリント基板で実現し、スイッチ回
路１０７〜１１０及びインダクタンス１１１〜１１４を
プリント基板の裏面に実装する。なお、図４では、スイ
ッチ回路１０７〜１１０及びインダクタンス１１１〜１
１４の図示を省略した。

【００７４】また、図４に示すアンテナ装置は、テフロ
ン材等の損失が少ない誘電体からなるプリント基板２０
１〜２０４上にそれぞれアンテナ素子１０３〜１０６を
印刷し、地板１０１に垂直に立てる構成を採る。

【００７５】この構成により、基板材の誘電率によって
波長短縮が生じるので、実施の形態１に対して同一の特
性を得るために必要な物理的なアンテナ長を短くするこ
とができ、アンテナ装置の低背化を実現することができ
る。

【００７６】なお、本実施の形態では、反射器あるいは
導波器として作用するアンテナ素子が印刷されたプリン
ト基板が４枚の場合について説明したが、本発明はこれ
に限られず、プリント基板の数に制限はない。

【００７７】（実施の形態３）図５は、本発明の実施の
形態３に係るアンテナ装置の構成を示す図である。図５
に示すアンテナ装置は、図４に示したアンテナ装置と比
較して、プリント基板２０１〜２０４の代りに、プリン
ト基板３０１、３０２を用いる。

【００７８】図６は、プリント基板３０１の構造を示す
平面図であり、図７は、プリント基板３０２の構造を示
す平面図である。

【００７９】図５〜図７に示すアンテナ装置は、プリン
ト基板３０１上にアンテナ素子１０３、１０６を印刷
し、プリント基板３０２上にアンテナ素子１０４、１０
５を印刷し、プリント基板３０１、３０２を地板１０１
に垂直に立てる構成を採る。

【００８０】この構成により、１枚の基板上にアンテナ
素子２本を印刷できるので、実施の形態２に対して部品
点数の削減を図ることができる。

【００８１】また、図８に示すように、アンテナ素子１
０２及びプリント基板３０１、３０２を地板１０１と回
動自在に取付けることにより折り畳めるので、該アンテ
ナ装置を携帯端末装置等に搭載した場合において、携帯
端末装置等の厚みを薄くすることができ、持ち運び時等
における利便性を向上させることができる。

【００８２】（実施の形態４）図９は、本発明の実施の
形態４に係るアンテナ装置の構成を示す図である。図９
に示すアンテナ装置は、図４に示したアンテナ装置と比
較して、プリント基板２０１〜２０４の代りに、プリン
ト基板４０１、４０２を用いる。

【００８３】図１０は、プリント基板４０１の構造を示
す平面図であり、図１１は、プリント基板４０２の構造
を示す平面図である。

【００８４】図９〜図１１に示すアンテナ装置は、プリ
ント基板４０１上にアンテナ素子１０３、１０５を印刷
し、プリント基板４０２上にアンテナ素子１０２、１０
４、１０６を印刷する。

【００８５】また、プリント基板４０１とプリント基板
４０２とを十字型に組み合わせることができるように、
プリント基板４０１にはスリット４１１が設けられ、プ
リント基板４０２にはスリット４２１が設けられてい
る。また、プリント基板４０２には、アンテナ素子１０
２との干渉を防ぐために、スリット４２２が設けられて
いる。

【００８６】そして、図９〜図１１に示すアンテナ装置
は、プリント基板４０１とプリント基板４０２とを十字
型に組み合わせて地板１０１に垂直に立てる構成を採
る。

【００８７】このように、２枚のプリント基板を十字型
に組み合わせる構造とすることにより、アンテナ素子が
印刷されたプリント基板を自立可能にすることができ、
機構上組み立て性を向上させることができる。

【００８８】（実施の形態５）図１２は、本発明の実施
の形態５に係るアンテナ装置の構成を示す図である。ま
た、図１３は、図１２をＡの方向から見た平面図であ
り、図１４は、図１３のアンテナ装置の折り畳み時を示
す平面図である。図１２〜図１４に示すアンテナ装置
は、図４に示したアンテナ装置と比較して、プリント基
板２０１〜２０４の代りに、プリント基板５０１、５０
２及び平板５０３を用いる。

【００８９】図１２〜図１４に示すアンテナ装置は、プ
リント基板５０１上にアンテナ素子１０３、１０６を印
刷し、プリント基板５０２上にアンテナ素子１０４、１
０５を印刷する。

【００９０】また、プリント基板５０１と平板５０３と
はヒンジ５０４で回動自在に連結され、プリント基板５
０２と平板５０３とはヒンジ５０５で回動自在に連結さ
れ、プリント基板５０１は、回動自在の固定具５０６に
より地板１０１と連結される。

【００９１】また、プリント基板５０１には、該アンテ
ナ装置使用時にアンテナ素子１０３、１０６がそれぞれ
スイッチ回路１０７、１１０と接続するように、接続金
具５０７が取付けられ、プリント基板５０３には、該ア
ンテナ装置使用時にアンテナ素子１０４、１０５がそれ
ぞれスイッチ回路１０８、１０９と接続するように、接
続金具５０８が取付けられる。

【００９２】さらに、プリント基板５０１には、該アン
テナ装置未使用時にアンテナ素子１０２と干渉を起こさ
ないための切欠部５１１が設けられ、平板５０３には、
該アンテナ装置使用時にアンテナ素子１０２と干渉を起
こさないためのスリット５３１が設けられる。

【００９３】この構成により、該アンテナ装置を使用す
るときにプリント基板５０１、５０２及び平板５０３を
コの字型に構成することができ、該アンテナ装置を使用
しないときに折り畳むことができる。

【００９４】そして、コの字型に構成することにより、
プリント基板を自立可能にすることができ、機構上組み
立て性を向上させることができる。

【００９５】一方、折り畳むことにより、携帯端末装置
等の厚みを薄くすることができ、持ち運び時等における
利便性を向上させることができる。

【００９６】図１５は、本実施の形態に係るアンテナ装
置を搭載した携帯端末装置の構成例を示す図である。

【００９７】図１５に示すように、本実施の形態に係る
アンテナ装置６０１を搭載した携帯端末装置６０２に摺
動可能なスライドカバー６０３を取付け、アンテナ装置
６０１使用時にアンテナ装置６０１を露出させ、アンテ
ナ装置６０１未使用時にアンテナ装置６０１を収納する
ことにより、可搬性及び美観を向上させることができ
る。

【００９８】さらに、図１６に示すように、スライドカ
バー６０３にＰＣ（Personal Computer）カード６０４
を実装すれば、アンテナ装置６０１使用時にアンテナ装
置６０１を露出させ、同時にＰＣカード６０４をパーソ
ナルコンピュータのスロットに挿入することができる。
そして、アンテナ装置６０１未使用時にアンテナ装置６
０１及びＰＣカード６０４を収納することができるの
で、収納時の小型化、可搬性及び美観を向上させること
ができる。

【００９９】なお、本発明において、スライドカバー６
０３に実装できるものはＰＣカード６０４に限られず、
インターフェースやモデム等の他の接続媒体であっても
同様の効果を得ることができる。

【０１００】（実施の形態６）図１７は、本発明の実施
の形態６に係るアンテナ装置の構成を示す図である。ま
た、図１８は、図１７をＡの方向から見た平面図であ
る。

【０１０１】上記図９〜図１１に示したアンテナ装置で
は、プリント基板４０１、４０２の表面にアンテナ素子
１０３〜１０６を印刷していたのに対し、図１７及び図
１８に示すアンテナ装置は、プリント基板７０１、７０
２の内層にアンテナ素子１０３〜１０６を設ける構成を
とる。

【０１０２】図１９は、プリント基板７０１の構造を示
す図であり、図２０は、プリント基板７０２の構造を示
す図である。

【０１０３】図１７〜図２０に示すアンテナ装置は、プ
リント基板７０１の内層にアンテナ素子１０３、１０５
を設け、プリント基板７０２の内層にアンテナ素子１０
４、１０６を設ける。

【０１０４】そして、アンテナ素子１０３、１０５は、
それぞれプリント基板７０１の底面７１１に設けられた
地板接続部７１２、７１３と電気的に接続され、アンテ
ナ素子１０４、１０６は、それぞれプリント基板７０２
の底面７２１に設けられた地板接続部７２２、７２３と
電気的に接続される。

【０１０５】また、プリント基板７０１とプリント基板
７０２とを十字型に組み合わせることができるように、
プリント基板７０１にはスリット７１４が設けられ、プ
リント基板７０２にはスリット７２４が設けられてい
る。また、プリント基板７０２には、アンテナ素子１０
２との干渉を防ぐために、スリット７２５が設けられて
いる。

【０１０６】そして、図１７〜図２０に示すアンテナ装
置は、上記図９〜図１１に示したアンテナ装置と同様
に、プリント基板７０１とプリント基板７０２とを十字
型に組み合わせて地板１０１に垂直に立てる構成を採
る。このとき、プリント基板７０１の地板接続部７１
２、７１３及びプリント基板７０２の地板接続部７２
２、７２３は、地板１０１と接する。

【０１０７】図１７及び図１８から明らかなように、プ
リント基板７０１、７０２の内層にアンテナ素子１０３
〜１０６を設けることにより、プリント基板７０１、７
０２を地板１０１の中心に対して点対称に配置すること
ができる。従って、どの方向にセクタ切換えを行っても
プリント基板の存在する位置関係は等しくなり、セクタ
切換え時の放射パタンの対称性を向上させることができ
る。

【０１０８】また、プリント基板の内層に存在するアン
テナ素子と地板とを電気的に接続する接続部を設けるこ
とにより、アンテナ組立て時におけるアンテナ素子と地
板との接続加工性を向上することができる。

【０１０９】なお、上記実施の形態２から実施の形態５
のいずれにおいても、プリント基板の内層にアンテナ素
子を設けること、及びプリント基板の内層に存在するア
ンテナ素子と地板とを接続する接続部を設けることによ
り、上記効果を得ることができる。また、本実施の形態
においては、第１アンテナ素子１０２はプリント基板７
０２上に設けない場合で説明したが、スリット７２５を
削除し、第１アンテナ素子１０２もプリント基板７０２
上に設けてもよい。

【０１１０】（実施の形態７）図２１、図２２は、それ
ぞれ本発明の実施の形態７に係るアンテナ装置のプリン
ト基板７０１、７０２の構造を示す図である。なお、本
実施の形態に係るアンテナ装置の構成は、上記実施の形
態６に示した図１７、図１８と同様であるので説明を省
略する。

【０１１１】図２１に示すプリント基板７０１は、上記
図１９と比較して、突起部７３１、７３２が設けられて
いる点が異なる。同様に、図２２に示すプリント基板７
０２は、上記図２０と比較して、突起部７４１、７４２
が設けられている点が異なる。

【０１１２】各突起部７３１、７３２、７４１、７４２
の長さは地板１０１の厚さと同程度にし、地板１０１に
は各突起部７３１、７３２、７４１、７４２が入る大き
さのスルーホールを設けておく。

【０１１３】各アンテナ素子１０３〜１０６と地板１０
１は、地板１０１のスルーホールにプリント基板７０
１、７０２の各突起部７３１、７３２、７４１、７４２
を差込み、地板１０１の裏面から例えば半田付けをする
ことにより接続される。

【０１１４】このように、プリント基板に突起部を設
け、これを地板に設けられたスルーホールに差込むこと
により、容易にプリント基板の位置を決めることができ
るので、アンテナの組立て性を向上させることができ
る。

【０１１５】なお、上記実施の形態２から実施の形態４
のいずれにおいても、プリント基板に突起部を設け、こ
れを地板に設けられたスルーホールに差込むことによ
り、上記効果を得ることができる。

【０１１６】（実施の形態８）図２３、図２４は、それ
ぞれ本発明の実施の形態８に係るアンテナ装置のプリン
ト基板７０１、７０２の構造を示す図である。なお、本
実施の形態に係るアンテナ装置の構成は、上記実施の形
態６に示した図１７、図１８と同様であるので説明を省
略する。

【０１１７】図２３に示すプリント基板７０１は、上記
図２１と比較して、突起部７３１、７３２の長さを地板
１０１の厚さよりも長くし、アンテナ素子と並行する面
７５１に地板接続部７１２、７１３が設けられている点
が異なる。同様に、図２４に示すプリント基板７０２
は、上記図２２と比較して、突起部７４１、７４２の長
さを地板１０１の厚さよりも長くし、アンテナ素子と並
行する面７６１に地板接続部７２２、７２３が設けられ
ている点が異なる。

【０１１８】地板１０１には、各突起部７３１、７３
２、７４１、７４２が入る大きさの穴を設け、アンテナ
組立て時に各地板接続部７１２、７１３、７２２、７２
３と接する部分に接続のためのランドを設けておく。

【０１１９】各アンテナ素子１０３〜１０６と地板１０
１は、地板１０１の穴にプリント基板７０１、７０２の
各突起部７３１、７３２、７４１、７４２を差込み、地
板１０１の裏面から例えば半田付けをすることにより接
続される。

【０１２０】このように、プリント基板に突起部を設
け、突起部のアンテナ素子と並行する面に地板接続部を
設け、突起部を地板に設けられた穴に差込むことによ
り、アンテナの組立て性を向上させることができるとと
もに、アンテナ組立て時におけるアンテナ素子と地板と
の接続加工性を向上することができる。また、突起部を
挿入するために地板にあける穴はスルーホールにする必
要がなく、余計な寄生容量等が発生しないため特性劣化
を削減することができる。

【０１２１】なお、上記実施の形態２から実施の形態４
のいずれにおいても、プリント基板に突起部を設け、突
起部のアンテナ素子と並行する面に地板接続部を設け、
突起部を地板に設けられた穴に差込むことにより、上記
効果を得ることができる。

【０１２２】（実施の形態９）図２５は、本発明の実施
の形態９に係るアンテナ装置の構成を示す図である。ま
た、図２６は、図２５をＡの方向から見た平面図であ
る。図２５及び図２６に示すアンテナ装置は、図９に示
したアンテナ装置と比較して、プリント基板４０１、４
０２の代りに円柱形状の誘電体８０１を用い、アンテナ
素子１０３〜１０６が誘電体８０１の表面に一体成型で
つくられている点が異なる。

【０１２３】誘電体８０１の中心部にはアンテナ素子１
０２を通すための穴８１１が設けられている。

【０１２４】このように、反射器あるいは導波器として
作用するアンテナ素子を誘電体の表面に一体成型でつく
ることにより、組立て性の向上及び部品点数の削減を図
ることができる。

【０１２５】また、図２７の断面図に示すように、誘電
体８０１にアンテナ素子１０３〜１０６と電気的に接続
する突起部８２１〜８２４を設け、地板１０１にスルー
ホールを設け、突起部８２１〜８２４を地板１０１のス
ルーホールに挿入して、裏面に実装された回路と接続す
ることもできる。この場合、上記実施の形態７と同様
に、容易にプリント基板の位置を決めることができるの
で、アンテナの組立て性を向上させることができる。

【０１２６】また、上記実施の形態８と同様に、地板の
裏面の穴付近に接続用のランドを設ける構成とすること
もでき、この場合、アンテナの組立て性を向上させるこ
とができるとともに、アンテナ組立て時におけるアンテ
ナ素子と地板との接続加工性を向上することができる。
また、突起部を挿入するために地板にあける穴はスルー
ホールにする必要がなく、余計な寄生容量等が発生しな
いため特性劣化を削減することができる。

【０１２７】（実施の形態１０）ただし、上記実施の形
態９では、反射器あるいは導波器として作用するアンテ
ナ素子を一直線状に２本までしか並べることができな
い。これに対し、以下に説明する、実施の形態１０で
は、この問題を解決することができる。図２８は、本発
明の実施の形態１０に係るアンテナ装置の構成を示す図
である。

【０１２８】図２８に示すアンテナ装置は、図２５、図
２６に示したアンテナ装置と比較して、誘電体８０１の
代りに、アンテナ素子１０３〜１０６を内部に設けた誘
電体９０１を用いている点が異なる。

【０１２９】誘電体９０１の中心部にはアンテナ素子１
０２を通すための穴９１１が設けられている。

【０１３０】アンテナ素子１０３〜１０６を内部に設け
ることは、誘電体９０１に穴を開け、その穴の壁面にメ
ッキ加工を施すことにより実現することができる。

【０１３１】これにより、反射器あるいは導波器として
作用するアンテナ素子を一直線状に何本でも並べること
ができるので、上記実施の形態９に比べて容易に利得を
向上させることができる。

【０１３２】さらに、図２９に示すように、誘電体９０
１の中心部にある穴９１１の壁面にメッキ加工を施すこ
とにより、放射器として作用するアンテナ素子１０２も
誘電体９０１の内部に設けることができる。これによ
り、部品点数の削減、及び、組立て工数の削減を図るこ
とができる。

【０１３３】なお、上記実施の形態９〜１０において、
誘電体の形状を円柱状として説明したが、本発明では誘
電体の形状について限定はなく、どのような形状で有っ
てもよい。

【０１３４】（実施の形態１１）図３０は、本発明の実
施の形態１１に係るアンテナ装置の構成を示す図であ
る。図３０に示すアンテナ装置は、図２５、図２６に示
したアンテナ装置と比較して、誘電体８０１の代りに、
アンテナ素子に加えて地板部分も一体成型した誘電体１
００１を用いている点が異なる。

【０１３５】ここで、図１に示したスイッチ回路１０７
〜１１０及びインダクタンス１１１〜１１４を図３０で
は切換え回路実装部分１０１１〜１０１４として示す。
切換え回路実装部分１０１１〜１０１４は、誘電体１０
０１の地板相当部分１０２１の裏面に実装され、アンテ
ナ素子１０３〜１０６は切換え回路実装部分１０１１〜
１０１４と接続される。

【０１３６】これにより、地板とアンテナ素子とを接続
する加工が不要となるため、部品点数の削減、及び、組
立て工数の削減を図ることができる。さらに、アンテナ
素子の接続に起因する特性のバラツキをなくすことがで
きる。

【０１３７】（実施の形態１２）図３１は、本発明の実
施の形態１２に係るアンテナ装置の切換え回路実装部分
１１１１の内部構成例を示す図である。図３１に示すよ
うに、切換え回路実装部分１１１１は、スイッチ１１５
１と、ダイオード素子１１５２と、電気長伸長インダク
タンス１１５３と、チョークインダクタンス１１５４
と、キャパシタンス１１５５と、キャパシタンス１１５
６とから主に構成されている。

【０１３８】切換え回路実装部分１１１１は、高周波部
分１１２１と他の部分である制御回路とに分けられる。
切換え回路実装部分１１１１の高周波部分１１２１と
は、ダイオード素子１１５２と、電気長伸長インダクタ
ンス１１５３と、チョークインダクタンス１１５４と、
キャパシタンス１１５５と、キャパシタンス１１５６と
からなる部分である。

【０１３９】そして、図３１に示す切換え回路実装部分
１１１１は、図２に示したアンテナ装置のスイッチ回路
１０７とインダクタンス１１１とを合わせた機能と等価
である。また、ダイオード素子１１５２は、電気長伸長
インダクタンス１１５３の部分を短絡するか否かで、ア
ンテナ素子の電気長を切り替えることが目的であり、ダ
イオード素子に限定するものではなく、スイッチ機能を
有するもので代用してもよい。

【０１４０】図３２は、本実施の形態に係るアンテナ装
置の構成を示す図である。図３２に示すアンテナ装置
は、図３０に示したアンテナ装置と比較して、誘電体１
００１の地板相当部分１０２１の上面に高周波部分１１
２１〜１１２４を実装している点が異なる。なお、高周
波部分１１２２〜１１２４は、高周波部分１１２１と同
様の構成をとる。

【０１４１】このようにアンテナ装置の高周波部分を制
御回路と分離して、地板のアンテナ素子がある側に配置
することにより、利得の向上を図ることができるととも
に、高周波の回り込みを原因とする特性劣化を削減する
ことができる。

【０１４２】なお、図３０に示した切換え回路実装部分
１１１１の電気長伸長インダクタンス１１５３を分布定
数回路で実現すれば、電気長伸長インダクタンス１１５
３を誘電体１００１と一体成型することができるので、
部品点数の削減及び特性のバラツキを削減することがで
きる。

【０１４３】また、高周波部分１１２１〜１１２４と図
示しない高周波送受信回路とを接続する同軸構成の接続
コネクタを誘電体１００１と一体成型することにより、
適合するコネクタを挿入するだけで本アンテナ装置を高
周波送受信回路に接続することができる。従って、本ア
ンテナ装置を高周波送受信回路に接続するための加工が
不要となり、部品点数の削減及び組立て工数の削減を図
ることができる。

【０１４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
放射器として作用する第１アンテナ素子と無給電の第２
アンテナ素子とを配列し、第２アンテナ素子の素子端と
地板との間にインダクタンス及びスイッチング素子を並
列的に接続し、そのスイッチング素子を導通又は絶縁し
て導波器又は反射器として作用させ、さらに、第２アン
テナ素子をプリント基板上に印刷することにより、小
型、高利得で指向性切換え可能なアンテナ装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の構
成を示す図

【図２】上記実施の形態に係るアンテナ装置のスイッチ
回路の構成例を示す図

【図３】上記実施の形態に係るアンテナ装置におけるプ
リント基板の裏面図

【図４】本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の構
成を示す図

【図５】本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の構
成を示す図

【図６】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリント
基板の構造を示す平面図

【図７】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリント
基板の構造を示す平面図

【図８】上記実施の形態に係るアンテナ装置の折り畳み
時の構成を示す図

【図９】本発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の構
成を示す図

【図１０】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリン
ト基板の構造を示す平面図

【図１１】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリン
ト基板の構造を示す平面図

【図１２】本発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の
構成を示す図

【図１３】上記実施の形態に係るアンテナ装置の平面図

【図１４】上記実施の形態に係るアンテナ装置の折り畳
み時の平面図

【図１５】上記実施の形態に係るアンテナ装置を搭載し
た携帯端末装置の第１の構成例を示す図

【図１６】上記実施の形態に係るアンテナ装置を搭載し
た携帯端末装置の第２の構成例を示す図

【図１７】本発明の実施の形態６に係るアンテナ装置の
構成を示す図

【図１８】上記実施の形態に係るアンテナ装置の構成を
示す平面図

【図１９】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリン
ト基板の構造を示す図

【図２０】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリン
ト基板の構造を示す図

【図２１】本発明の実施の形態７に係るアンテナ装置の
プリント基板の構造を示す図

【図２２】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリン
ト基板の構造を示す図

【図２３】本発明の実施の形態８に係るアンテナ装置の
プリント基板の構造を示す図

【図２４】上記実施の形態に係るアンテナ装置のプリン
ト基板の構造を示す図

【図２５】本発明の実施の形態９に係るアンテナ装置の
構成を示す図

【図２６】上記実施の形態に係るアンテナ装置の構成を
示す平面図

【図２７】上記実施の形態に係るアンテナ装置の構成を
示す断面図

【図２８】本発明の実施の形態１０に係るアンテナ装置
の構成を示す平面図

【図２９】上記実施の形態に係るアンテナ装置の構成を
示す平面図

【図３０】本発明の実施の形態１１に係るアンテナ装置
の構成を示す図

【図３１】本発明の実施の形態１２に係るアンテナ装置
の切換え回路実装部分の内部構成例を示す図

【図３２】上記実施の形態に係るアンテナ装置の構成を
示す図

【図３３】従来のアンテナ装置の構成を示す図

【図３４】従来のアンテナ装置の指向性図

【符号の説明】

１０１ 地板 １０２ アンテナ素子 １０３〜１０６ アンテナ素子 １０７〜１１０ スイッチ回路 １１１〜１１４ インダクタンス １５１ スイッチ １５２ ダイオード素子 １５３ チョークインダクタンス １５４、１５５ キャパシタンス １５６ １／４波長の伝送線路 ２０１〜２０４、３０１、３０２、４０１、４０２、５
０１、５０２、７０１、７０２ プリント基板 ６０１ アンテナ装置 ６０２ 携帯端末装置 ６０３ スライドカバー ６０４ ＰＣカード ７１２、７１３、７２２、７２３ 地板接続部 ７３１、７３２、７４１、７４２ 突起部 ８０１、９０１、１００１ 誘電体 １０１１〜１０１４ 切換え回路実装部分 １１２１〜１１２４ 高周波部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小島 優 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目３番１ 号 松下通信工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5J020 AA03 BA02 BC02 BC08 CA04 DA03 DA10 5J021 AA01 AB02 BA01 CA06 DB04 FA31 GA02 GA08 HA05 HA10 5J046 AA04 AA07 AB06 PA02

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１プリント基板で実現された地板上に
   電磁波を送信又は受信する第１アンテナ素子を配設し、
   無給電の第２アンテナ素子を第２プリント基板に設け、
   前記第２アンテナ素子を反射器として作用させるか導波
   器として作用させるかを切換える切替手段を前記地板上
   に実装し、前記第２プリント基板を地板に垂直に立てる
   ことを特徴とするアンテナ装置。
2. 【請求項２】 第２プリント基板に複数の第２アンテナ
   素子を設けることを特徴とする請求項１記載のアンテナ
   装置。
3. 【請求項３】 第２プリント基板の内層に第２アンテナ
   素子、または、第１、第２アンテナ素子の両方を設ける
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ
   装置。
4. 【請求項４】 第２アンテナ素子と地板とを電気的に接
   続する接続手段を第２プリント基板に設けることを特徴
   とする請求項３記載のアンテナ装置。
5. 【請求項５】 地板に設けられた穴部に差込み可能な突
   起部を第２プリント基板に設けることを特徴とする請求
   項４記載のアンテナ装置。
6. 【請求項６】 突起部を地板の厚みよりも長くし、第２
   アンテナ素子と並行する面に接続手段を設けることを特
   徴とする請求項５記載のアンテナ装置。
7. 【請求項７】 第１アンテナ素子及び第２プリント基板
   を地板と回動自在に取付けることを特徴とする請求項１
   から請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置。
8. 【請求項８】 ２枚の第２プリント基板を十文字型に組
   み合わせることを特徴とする請求項１から請求項６のい
   ずれかに記載のアンテナ装置。
9. 【請求項９】 ２枚の第２プリント基板を１枚の平板と
   回動自在に連結し、一方のプリント基板の前記平板と連
   結される反対辺を地板と回動自在に連結し、他方のプリ
   ント基板を地板と分離することを特徴とする請求項１か
   ら請求項４のいずれかに記載のアンテナ装置。
10. 【請求項１０】 第１プリント基板で実現された地板上
    に電磁波を送信又は受信する第１アンテナ素子を配設
    し、無給電の第２アンテナ素子を誘電体に一体成型し、
    前記第２アンテナ素子を反射器として作用させるか導波
    器として作用させるかを切換える切替手段を前記地板上
    に実装することを特徴とするアンテナ装置。
11. 【請求項１１】 第２アンテナ素子を誘電体の内部に一
    体成型することを特徴とする請求項１０記載のアンテナ
    装置。
12. 【請求項１２】 地板に設けられた穴部に差込み可能な
    突起部を誘電体に設けることを特徴とする請求項１０又
    は請求項１１に記載のアンテナ装置。
13. 【請求項１３】 突起部を地板の厚みよりも長くし、第
    ２アンテナ素子と並行する面に接続手段を設けることを
    特徴とする請求項１２記載のアンテナ装置。
14. 【請求項１４】 第１アンテナ素子を誘電体の内部に一
    体成型することを特徴とする請求項１０から請求項１３
    のいずれかに記載のアンテナ装置。
15. 【請求項１５】 地板と誘電体とを一体成型することを
    特徴とする請求項１０記載のアンテナ装置。
16. 【請求項１６】 切替手段の高周波部分を地板の第２ア
    ンテナ素子側に配置することを特徴とする請求項１５記
    載のアンテナ装置。
17. 【請求項１７】 切替手段の電気長伸長インダクタンス
    を分布定数回路で実現し、誘電体表面に印刷し、誘電体
    の一部とすることを特徴とする請求項１６記載のアンテ
    ナ装置。
18. 【請求項１８】 高周波送受信回路と接続する接続コネ
    クタを誘電体と一体成型することを特徴とする請求項１
    ５から請求項１７のいずれかに記載のアンテナ装置。
19. 【請求項１９】 請求項１から請求項１８のいずれかに
    記載のアンテナ装置を搭載することを特徴とする通信端
    末装置。
20. 【請求項２０】 摺動自在なスライドカバーを具備し、
    請求項９記載のアンテナ装置を搭載し、前記スライドカ
    バーを摺動させることにより前記アンテナ装置を露出又
    は収納することを特徴とする通信端末装置。
21. 【請求項２１】 スライドカバーに接続媒体を実装する
    ことを特徴とする請求項２０記載の通信端末装置。
22. 【請求項２２】 請求項１９から請求項２１のいずれか
    に記載の通信端末装置と無線通信を行うことを特徴とす
    る基地局装置。
23. 【請求項２３】 地板を第１プリント基板で実現し、電
    磁波を送信又は受信する第１アンテナ素子を前記地板上
    に配設し、第２プリント基板上に無給電の第２アンテナ
    素子を設け、前記地板上にスイッチ回路とインダクタン
    スとを実装して前記第２アンテナの素子端と並列的に接
    続し、前記第２プリント基板を地板に垂直に立て、前記
    スイッチ回路を接続又は切断することにより指向性を切
    換えることを特徴とする指向性切換え方法。