JP2002158519A - Antenna for portable radio equipment - Google Patents
Antenna for portable radio equipmentInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、携帯型無線機用ア
ンテナに関し、例えば、脈波等の生体信号を無線送信す
るための通信用アンテナとして用いたり、車両用のキー
レスエントリーシステムにおけるロック・アンロック信
号を送信する送信用アンテナとして用いるのに好適なも
のである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna for a portable wireless device, for example, used as a communication antenna for wirelessly transmitting a biological signal such as a pulse wave or a lock / unlock in a keyless entry system for a vehicle. This is suitable for use as a transmitting antenna for transmitting a lock signal.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、携帯型無線機のアンテナとしてロ
ッドアンテナやループアンテナが用いられている。しか
し、ロッドアンテナ及びループアンテナ共に携帯型無線
機に収納した場合、その無線機の筐体の大きさの制約か
らアンテナ効率が十分ではない場合が多い。2. Description of the Related Art Conventionally, rod antennas and loop antennas have been used as antennas for portable radios. However, when both the rod antenna and the loop antenna are housed in a portable wireless device, the antenna efficiency is often not sufficient due to the limitation of the size of the housing of the wireless device.
【０００３】そのため、例えば特開平１１−１６３７５
７号公報に開示されるアンテナでは、無線機の電源とな
る電池のカバーの材質が金属であるため、この電池のカ
バーをアンテナとして用いて、極力アンテナ効率を低下
させることなく無線機を小型化している。For this reason, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-16375
In the antenna disclosed in Japanese Patent Publication No. 7, since the material of the battery cover serving as the power source of the wireless device is metal, the wireless device can be miniaturized without lowering the antenna efficiency as much as possible by using the battery cover as an antenna. ing.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電池の
カバーをアンテナとして利用した場合であっても、電池
自体が無線機に収納されるものであるため、その無線機
の大きさの制約から十分なアンテナ効率を得ることがで
きない場合がある。However, even when the cover of the battery is used as an antenna, the battery itself is housed in the wireless device, so that the size of the wireless device is limited. In some cases, antenna efficiency cannot be obtained.
【０００５】そこで、本発明は、性能向上を図ることが
できる携帯型無線機用アンテナを提供することを目的と
する。特に、本発明は、人体に装着または保持して使用
する携帯型無線機用のアンテナとして、積極的に人体も
アンテナの一部として利用することによりアンテナ利得
を向上するものである。Accordingly, an object of the present invention is to provide a portable radio antenna capable of improving performance. In particular, the present invention is to improve the antenna gain by actively using the human body as a part of the antenna as an antenna for a portable wireless device to be worn or held on the human body.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、人体に装着又は保持して使用する携帯型無線機用ア
ンテナであって、人体に密着する部分の筐体内部に第１
の電極を配置し、かつこの第１の電極と対をなす第２の
電極を設け、この２つの電極をアンテナ素子とする電界
型ダイポールアンテナを形成し、前記第一の電極が筐体
を介して人体に静電結合することにより人体をアンテナ
素子の一部として用い、アンテナ効率を高めることを特
徴とする。According to the present invention, there is provided an antenna for a portable wireless device which is used by being attached to or held by a human body, wherein a first portion is provided inside a housing at a portion which is in close contact with the human body.
Are arranged, and a second electrode paired with the first electrode is provided to form an electric field dipole antenna having the two electrodes as antenna elements, and the first electrode is interposed through a housing. The antenna is characterized in that the human body is used as a part of the antenna element by electrostatically coupling to the human body to improve antenna efficiency.
【０００７】携帯型無線機においては、モノポールアン
テナにおいてグランド電位を規定するアース板を設ける
ことは困難であるため、モノポールアンテナとした場合
には、アンテナ効率が非常に低下してしまう懸念があ
る。このため請求項１記載の携帯型無線機用アンテナに
おいては、第１及び第２の電極を設けて、電界型ダイポ
ールアンテナを構成するようにしている。さらに、人体
をアンテナ素子の一部として用いる場合に、電極と人体
を直接導電接続すると、皮膚の接触抵抗が大きいことや
接触状態が変動しやすい等の理由から、人体をアンテナ
素子の一部として効果的に利用することができない。こ
のため、請求項１記載のアンテナでは、第１の電極を人
体と静電結合する。これにより、人体をアンテナ素子の
一部として効果的に利用でき、アンテナ効率を向上する
ことができる。[0007] In a portable radio, it is difficult to provide a ground plate for defining a ground potential in a monopole antenna. Therefore, in the case of a monopole antenna, there is a concern that the antenna efficiency is greatly reduced. is there. For this reason, in the antenna for a portable wireless device according to the first aspect, the first and second electrodes are provided to constitute an electric field dipole antenna. Furthermore, when the human body is used as a part of the antenna element, if the electrode and the human body are directly conductively connected, the human body is used as a part of the antenna element because the contact resistance of the skin is large and the contact state is easily changed. It cannot be used effectively. Therefore, in the antenna according to the first aspect, the first electrode is electrostatically coupled to the human body. Thereby, the human body can be effectively used as a part of the antenna element, and the antenna efficiency can be improved.
【０００８】請求項２に記載したように、第１または第
２の電極として携帯型無線機の電源供給用の電池の筐体
を利用すれば、別途電極を設ける必要がなく、携帯型無
線機の一層の小型化を図ることができる。As described in claim 2, if a battery housing for supplying power to the portable radio is used as the first or second electrode, it is not necessary to separately provide an electrode, and the portable radio is not required. Can be further reduced in size.
【０００９】請求項３に記載したように、人体に密着す
る部分の筐体に所定の誘電率を有する絶縁材料を用いる
ようにすれば、第１の電極が人体に静電結合するための
構成を簡素化することができるので好ましい。According to a third aspect of the present invention, if an insulating material having a predetermined dielectric constant is used for a portion of the housing which is in close contact with a human body, the first electrode is electrostatically coupled to the human body. This can be simplified.
【００１０】請求項４に記載の発明は、人体に装着又は
保持して使用する携帯型無線機用アンテナにおいて、無
線機を構成する部品の回路基板として多層基板を備え、
当該多層基板の複数層の表面もしくは側面に導体パター
ンを形成して、この導体パターンによって併合ループア
ンテナもしくはスロットアンテナを立体的に形成するこ
とを特徴とする。このようにして併合ループアンテナも
しくはスロットアンテナを構成することにより、アンテ
ナを携帯型無線機の筐体内に別部品として設ける場合に
比較して、携帯型無線機を型化しつつ、アンテナ効率を
向上することができる。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an antenna for a portable wireless device which is used by being mounted on or held by a human body, comprising a multi-layer substrate as a circuit board of components constituting the wireless device.
A conductor pattern is formed on a surface or a side surface of a plurality of layers of the multilayer substrate, and a merged loop antenna or a slot antenna is formed three-dimensionally by the conductor pattern. By configuring the merged loop antenna or the slot antenna in this way, the efficiency of the antenna is improved while the portable wireless device is modeled, as compared with a case where the antenna is provided as a separate component in the housing of the portable wireless device. be able to.
【００１１】そして、請求項１に記載の電界型ダイポー
ルアンテナと請求項４に記載のアンテナを組み合わせて
用いることが好ましい。すなわち、両アンテナは異なる
放射パターンを有するので、これらの両アンテナを組み
合わせて用いることにより、放射指向性の等方性を向上
することができる。従って、携帯型無線機の向きによら
ず良好に通信することが可能になる。Preferably, the electric field type dipole antenna according to the first aspect and the antenna according to the fourth aspect are used in combination. That is, since both antennas have different radiation patterns, it is possible to improve the isotropy of radiation directivity by using these antennas in combination. Therefore, good communication can be performed regardless of the direction of the portable wireless device.
【００１２】請求項６に記載の発明は、人体に装着又は
保持して使用する携帯型無線機用アンテナであって、人
体に密着する部分の筐体内部に第１の電極と第２の電極
を配置して、かつ、これら２つの電極が上記筺体を介し
てそれぞれ異なる人体の部位に静電結合することによ
り、前記第１及び第２の電極と人体の一部とからループ
アンテナを形成し、当該人体の一部をアンテナ素子の一
部として用いてアンテナ効率を高めることを特徴とす
る。According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an antenna for a portable wireless device which is used by being attached to or held by a human body, wherein a first electrode and a second electrode are provided inside a housing in a portion which is in close contact with the human body. And the two electrodes are electrostatically coupled to different parts of the human body via the housing, thereby forming a loop antenna from the first and second electrodes and a part of the human body. The antenna efficiency is enhanced by using a part of the human body as a part of the antenna element.
【００１３】例えば、車両用キーレスエントリーシステ
ムの送信機（携帯型無線機）は、車両の運転者が車両か
ら離れる時及び車両に近づいた時に、送信機を保持しつ
つ、その送信機に設けたロック・アンロック用のスイッ
チを操作する。この場合、ロック・アンロック用のスイ
ッチはプッシュスイッチとして構成されることが多く、
運転者は、ロック・アンロック用のスイッチが設けられ
た面の裏面を人差し指で抑えながら親指でロック・アン
ロック用スイッチを押圧する。このため、送信機の筺体
の異なる部分に、人差し指と親指とが密着することにな
る。そして、人差し指と親指とがそれぞれ密着する部分
の筺体内部に、第１の電極と第２の電極とを当該筺体を
介して人差し指と親指とに対向するように配置すること
により、第１の電極と人差し指とが静電結合し、第２の
電極と親指とが静電結合する。従って、この場合、第１
及び第２の電極と人体の一部（人差し指と親指）とによ
ってループアンテナが形成され、一部をアンテナ素子の
一部として利用することができるため、アンテナ効率を
高めることができる。For example, a transmitter (portable radio) of a keyless entry system for a vehicle is provided in the transmitter while holding the transmitter when the driver of the vehicle leaves or approaches the vehicle. Operate the lock / unlock switch. In this case, the lock / unlock switch is often configured as a push switch,
The driver presses the lock / unlock switch with the thumb while holding the back of the surface provided with the lock / unlock switch with the index finger. For this reason, the index finger and the thumb come into close contact with different portions of the housing of the transmitter. Then, the first electrode and the second electrode are arranged inside the housing in a portion where the forefinger and the thumb are in close contact with each other so as to face the forefinger and the thumb via the housing. And the forefinger are electrostatically coupled, and the second electrode and the thumb are electrostatically coupled. Therefore, in this case, the first
Further, a loop antenna is formed by the second electrode and a part of the human body (the index finger and the thumb), and a part can be used as a part of the antenna element, so that the antenna efficiency can be improved.
【００１４】また、請求項７に記載するように、請求項
４に記載のアンテナと請求項６に記載のループアンテナ
を組み合わせて用いることが好ましい。すなわち、両ア
ンテナは異なる放射パターンを有するので、これらの両
アンテナを組み合わせて用いることにより、放射指向性
の等方性を向上することができるので、アンテナ効率を
さらに向上することが可能になる。Further, as described in claim 7, it is preferable to use a combination of the antenna described in claim 4 and the loop antenna described in claim 6. That is, since both antennas have different radiation patterns, by using these antennas in combination, the isotropy of the radiation directivity can be improved, and the antenna efficiency can be further improved.
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】（第１実施例）図２は、本発明の第１実施
例による携帯型無線機の内部構造を示す。この携帯型無
線機は、指輪型送信機であって、図示しないリング部に
よって人の指６に装着される。そして、そのリング部に
発光素子及び受光素子が設けられ、血液中のヘモグロビ
ンの吸光特性を利用して血管中の血流量の変動を脈波と
して検出し、この検出データをデータ解析装置（図示せ
ず）に送信するものである。(First Embodiment) FIG. 2 shows the internal structure of a portable wireless device according to a first embodiment of the present invention. This portable wireless device is a ring-type transmitter, and is attached to a person's finger 6 by a ring (not shown). A light-emitting element and a light-receiving element are provided in the ring portion, and the fluctuation of the blood flow in the blood vessel is detected as a pulse wave using the light absorption characteristics of hemoglobin in the blood, and the detected data is analyzed by a data analyzer (not shown). ).
【００１７】図２に示すように、携帯型無線機は、回路
基板３上に形成される送信回路を備え、この送信回路は
発振回路３１を有する。この回路基板３の上方には、送
信回路等に電源を供給する電池１が設置されている。こ
の電池１のカバーは導体で形成されており、＋側または
−側の電極と導通されている。As shown in FIG. 2, the portable radio includes a transmission circuit formed on a circuit board 3, and the transmission circuit has an oscillation circuit 31. Above the circuit board 3, a battery 1 for supplying power to a transmission circuit and the like is provided. The cover of the battery 1 is formed of a conductor, and is electrically connected to the positive or negative electrode.
【００１８】さらに、回路基板３の下方には、シールド
板４が設けられている。このシールド板４は、導体（例
えば銅箔）によって形成され、外部から回路基板３上の
回路にノイズが誘導されて、回路が誤動作することを防
止する機能を持つ。このシールド板４と指６との間に
は、絶縁材料からなる筐体底部５が介在している。な
お、実際には、筐体が、上述した回路基板３，電池１等
を収容するように設けられるが、図２では、携帯型無線
機の内部構造の理解のため、筐体底部のみが示されてい
る。Further, below the circuit board 3, a shield plate 4 is provided. The shield plate 4 is formed of a conductor (for example, copper foil), and has a function of preventing noise from being induced from the outside into a circuit on the circuit board 3 and causing the circuit to malfunction. A housing bottom 5 made of an insulating material is interposed between the shield plate 4 and the finger 6. Note that the housing is actually provided so as to accommodate the above-described circuit board 3, the battery 1, and the like. However, in FIG. 2, only the bottom of the housing is shown for understanding the internal structure of the portable wireless device. Have been.
【００１９】そして、図２に示すように、電池１のカバ
ーは、回路基板３に形成された発振回路３１の一方の出
力にコンデンサ７を介して接続されている。つまり、電
池１のカバーがダイポールアンテナの一方の素子として
利用される。このコンデンサ７は、発振回路３１とアン
テナ間のインピーダンスを整合する回路の一部となると
ともに、電池１からの直流電圧が発振回路３１の出力に
印加されるのを防ぐ働きをしている。さらに、発振回路
３１の他方の出力は、シールド板４に接続されている。
このシールド板４は、上述したように導体であり、かつ
筐体底部５を介して指６と対向配置されている。従っ
て、シールド板４に発振回路３１の出力が与えられたと
き、シールド板４と指６とが静電結合され、シールド板
４及び人体の一部が上記ダイポールアンテナのもう一方
の素子として働くことになる。As shown in FIG. 2, the cover of the battery 1 is connected via a capacitor 7 to one output of an oscillation circuit 31 formed on the circuit board 3. That is, the cover of the battery 1 is used as one element of the dipole antenna. The capacitor 7 serves as a part of a circuit for matching the impedance between the oscillation circuit 31 and the antenna, and has a function of preventing a DC voltage from the battery 1 from being applied to the output of the oscillation circuit 31. Further, the other output of the oscillation circuit 31 is connected to the shield plate 4.
The shield plate 4 is a conductor as described above, and is arranged to face the finger 6 via the housing bottom 5. Therefore, when the output of the oscillation circuit 31 is given to the shield plate 4, the shield plate 4 and the finger 6 are electrostatically coupled, and the shield plate 4 and a part of the human body work as the other element of the dipole antenna. become.
【００２０】なお、シールド板４と人体（指）との静電
結合のために、筐体底部５は誘電率が大きく、誘電損失
の小さい絶縁材料から構成することが好ましい。例え
ば、筺体材料として、ＡＢＳ（比誘電率２．５）やエポ
キシ（比誘電率５．０）を用いることができるが、比誘
電率の高いエポキシの方がより好ましい。また、シール
ド板４は、筺体底部５上に直接載置され、筺体底部５の
みを介して人体（指）と対向する。上記のような筺体材
料を採用し、及び／または上記のような配置構造を取る
ことにより、より強く人体（指）とシールド板４とを静
電結合することができる。For the purpose of electrostatic coupling between the shield plate 4 and the human body (finger), the housing bottom 5 is preferably made of an insulating material having a large dielectric constant and a small dielectric loss. For example, ABS (relative permittivity 2.5) or epoxy (relative permittivity 5.0) can be used as the housing material, but epoxy having a higher relative permittivity is more preferable. The shield plate 4 is directly mounted on the housing bottom 5 and faces the human body (finger) only through the housing bottom 5. By adopting the housing material as described above and / or adopting the arrangement structure as described above, it is possible to more strongly electrostatically couple the human body (finger) and the shield plate 4.
【００２１】次に、第１実施例の特徴を、本実施例によ
る携帯型無線機用アンテナのモデル図を示す図１を用い
て説明する。Next, the features of the first embodiment will be described with reference to FIG. 1 which shows a model diagram of a portable radio antenna according to the present embodiment.
【００２２】一般に、近距離の簡易的な通信では、３０
０ＭＨｚ帯の電波を用いることが多い。この場合、指輪
程度の小型の送信器を用いると、波長１ｍに対してアン
テナの寸法が小さいため、十分なアンテナ効率を得るこ
とは難しい。このため、本実施例は、携帯型無線機を人
体に装着した際には、人体の一部もアンテナとして機能
させ、アンテナ効率を高めるものである。Generally, in simple short-distance communication, 30
Radio waves in the 0 MHz band are often used. In this case, if a small transmitter such as a ring is used, it is difficult to obtain sufficient antenna efficiency because the size of the antenna is small for a wavelength of 1 m. For this reason, in this embodiment, when the portable wireless device is mounted on a human body, a part of the human body is also made to function as an antenna, thereby improving the antenna efficiency.
【００２３】ここで、アンテナの方式としては、電界を
直接的に生成する電界型アンテナと磁界を直接的に生成
する磁界型アンテナとがある。人体の一部をアンテナ素
子として機能させて磁界型アンテナを構成しようとする
と、人体にループ状に電流を流す必要が生じる。このた
め、人体の一部をアンテナ素子とするために、アンテナ
の方式として電界型アンテナを採用する。Here, there are two types of antennas: an electric field type antenna that directly generates an electric field and a magnetic field type antenna that directly generates a magnetic field. In order to configure a magnetic field type antenna by using a part of a human body as an antenna element, it is necessary to supply a current to the human body in a loop. For this reason, in order to use a part of the human body as an antenna element, an electric field antenna is adopted as an antenna system.
【００２４】さらに、指輪型の携帯型無線機において
は、モノポールアンテナに対してグランド電位を規定す
るアース板を設けることは困難であるため、モノポール
アンテナとした場合には、アンテナ効率が非常に低下し
てしまう懸念がある。このため、本実施例では、図１に
示すように電池１のカバーを一方のアンテナ素子、シー
ルド板４及び人体の一部をもう一方のアンテナ素子とす
る電界型ダイポールアンテナを構成するようにした。Further, in a ring-type portable wireless device, it is difficult to provide a ground plate for defining a ground potential with respect to a monopole antenna. There is a concern that it will decrease. For this reason, in the present embodiment, as shown in FIG. 1, an electric field dipole antenna having the cover of the battery 1 as one antenna element, the shield plate 4 and a part of the human body as the other antenna element is configured. .
【００２５】また、人体の一部をアンテナ素子として用
いる場合に、電極と人体とを直接導電接続すると、皮膚
の接触抵抗が大きいことや接触状態が変動しやすい等の
理由から、人体の一部をアンテナ素子として効果的に利
用することができない。このため、本実施例では、シー
ルド板４と人体（指）とを筺体底部５を介して静電結合
する。これにより、人体の一部をアンテナ素子として効
果的に利用でき、アンテナ効率を向上することができ
る。Further, when a part of the human body is used as an antenna element, if the electrode and the human body are directly conductively connected to each other, the contact resistance of the skin is large and the contact state tends to fluctuate. Cannot be effectively used as an antenna element. For this reason, in this embodiment, the shield plate 4 and the human body (finger) are electrostatically coupled via the housing bottom 5. Thereby, a part of the human body can be effectively used as an antenna element, and antenna efficiency can be improved.
【００２６】以上のような構成により、第１実施例によ
る携帯型無線機を指６に装着した場合、アンテナ素子を
みかけ上大きくすることができ、アンテナ利得を向上す
ることが可能となる。With the above configuration, when the portable wireless device according to the first embodiment is attached to the finger 6, the apparent size of the antenna element can be increased, and the antenna gain can be improved.
【００２７】（第２実施例）図３は、本発明の第２実施
例による携帯型無線機の内部構造を示す。第１実施例に
よる携帯型無線機と同一の構成については同一の符号を
付して、その説明を省略する。(Second Embodiment) FIG. 3 shows the internal structure of a portable wireless device according to a second embodiment of the present invention. The same components as those of the portable wireless device according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
【００２８】第２実施例では、電池１及びシールド板４
と人体の一部から構成されるダイポール型アンテナに加
えて、立体的に形成した併合ループアンテナ２を設けた
点が第１実施例と異なる。In the second embodiment, the battery 1 and the shield plate 4
This embodiment is different from the first embodiment in that a combined loop antenna 2 formed three-dimensionally is provided in addition to a dipole antenna composed of a part of a human body.
【００２９】併合ループアンテナ２は、磁界を直接的に
生成する磁界型アンテナである。従って、電界型のダイ
ポールアンテナとは放射パターンが異なり、これら２つ
のアンテナを組み合わせて用いることにより、アンテナ
の放射指向性をより等方的にすることができる。The merged loop antenna 2 is a magnetic field type antenna that directly generates a magnetic field. Therefore, the radiation pattern is different from that of the electric field type dipole antenna, and the radiation directivity of the antenna can be made more isotropic by using these two antennas in combination.
【００３０】（第３実施例）図４に、本発明の第３実施
例による携帯型無線機の内部構造を示す。第３実施例で
は、第２実施例と同様に、ダイポールアンテナに加えて
併合ループアンテナ２を設ける。ただし、この併合ルー
プアンテナ２を回路基板３内に組み入れており、この点
が第２実施例と異なる。(Third Embodiment) FIG. 4 shows the internal structure of a portable wireless device according to a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, similarly to the second embodiment, a merged loop antenna 2 is provided in addition to the dipole antenna. However, this merged loop antenna 2 is incorporated in the circuit board 3, which is different from the second embodiment.
【００３１】図４に示すように、回路基板３は６層から
なる多層基板として形成されている。そして、１層、２
層、６層目に導体パターンを形成して併合ループアンテ
ナ２を構成する。なお、各層の導体パターンは、多層基
板の側面に形成された導体パターンによって接続されて
いる。２層目に形成された導体パターンには、送信回路
（発振回路）３１が接続されており、高周波信号が入力
される。なお、導体パターンは全て、多層基板３の側面
に形成しても良いし、あるいは、各層表面に導体パター
ンを形成し、かつそれらの導体パターンを基板内に形成
したスルーホールを利用して接続しても良い。As shown in FIG. 4, the circuit board 3 is formed as a multilayer board composed of six layers. And one layer, two
The combined loop antenna 2 is formed by forming a conductor pattern on the layer and the sixth layer. The conductor patterns of each layer are connected by conductor patterns formed on side surfaces of the multilayer substrate. A transmission circuit (oscillation circuit) 31 is connected to the conductor pattern formed in the second layer, and a high-frequency signal is input. In addition, all the conductor patterns may be formed on the side surface of the multilayer substrate 3, or the conductor patterns may be formed on the surface of each layer, and the conductor patterns may be connected using through holes formed in the substrate. May be.
【００３２】図４に示す併合ループアンテナ２を平面状
に展開すると、図５に示す併合ループアンテナとなる。
このような併合ループアンテナ２を立体的に形成するこ
とにより、アンテナを携帯型無線機の筐体内に平面的に
設ける場合に比較し、アンテナのサイズを大きくするこ
とができるので、携帯型無線機を小型化しつつ、アンテ
ナ効率を向上することができる。When the merged loop antenna 2 shown in FIG. 4 is developed in a plane, it becomes a merged loop antenna shown in FIG.
By forming such a merged loop antenna 2 three-dimensionally, the size of the antenna can be increased as compared with the case where the antenna is provided in a plane in the housing of the portable wireless device. And the antenna efficiency can be improved.
【００３３】なお、上述の第２，第３実施例では、ダイ
ポールアンテナに加えて併合ループアンテナ２を設けて
いたが、併合ループアンテナ２に代えて図６に展開図を
示すようなスロットアンテナ２０を設けても良い。スロ
ットアンテナ２０も磁界型アンテナであり、ダイポール
アンテナと組み合わせて用いることにより、アンテナの
放射指向性を等方的にすることができる。図６におい
て、２２は整合用コンデンサであり、送信回路（発振回
路）からの給電は、中央部から右側へずれた位置におい
て行われる（オフセット給電）。In the above-described second and third embodiments, the merged loop antenna 2 is provided in addition to the dipole antenna. However, instead of the merged loop antenna 2, the slot antenna 20 shown in a developed view in FIG. May be provided. The slot antenna 20 is also a magnetic field type antenna, and by using it in combination with a dipole antenna, the radiation directivity of the antenna can be made isotropic. In FIG. 6, reference numeral 22 denotes a matching capacitor, and power supply from a transmission circuit (oscillation circuit) is performed at a position shifted to the right from the center (offset power supply).
【００３４】（第４実施例）図７に、本発明の第４実施
例による携帯型無線機の内部構造を示す。本実施例によ
る携帯型無線機は腕時計型送信機であって、人体の腕７
に装着されるものである。(Fourth Embodiment) FIG. 7 shows the internal structure of a portable wireless device according to a fourth embodiment of the present invention. The portable wireless device according to the present embodiment is a wristwatch-type transmitter and has a human arm 7.
It is attached to.
【００３５】図７に示すように、第４実施例では、電池
１を筐体下部に配置し、かつ送信回路３１の一方の出力
に接続して、人体の腕８と筺体底部５を介して静電結合
させている。送信回路３１のもう一方の出力は、ダイポ
ールアンテナの一方の素子として図示しない回路基板３
のＧＮＤパターンに接続される。このように、必ずしも
シールド板によって人体と静電結合する必要はなく、電
池１を用いて静電結合を行っても良い。As shown in FIG. 7, in the fourth embodiment, the battery 1 is arranged at the lower part of the housing and connected to one output of the transmission circuit 31 so as to be connected to the arm 8 of the human body and the bottom 5 of the housing. It is electrostatically coupled. The other output of the transmitting circuit 31 is connected to a circuit board 3 (not shown) as one element of a dipole antenna.
Is connected to the GND pattern. As described above, it is not always necessary to perform the electrostatic coupling with the human body by the shield plate, and the electrostatic coupling may be performed using the battery 1.
【００３６】（第５実施例）本発明の第５実施例の携帯
型無線機は、車両用キーレスエントリーシステムにおい
て、車両のドア等のロック・アンロック信号を送信する
送信機に適用されたものである。(Fifth Embodiment) A portable wireless device according to a fifth embodiment of the present invention is applied to a transmitter for transmitting a lock / unlock signal for a vehicle door in a keyless entry system for a vehicle. It is.
【００３７】図８は、車両用キーレスエントリーシステ
ムの構成を示す。図８において、車両の運転者は送信機
９を保持し、車両から離れる時及び車両に近づいた時
に、ロック・アンロック用スイッチを操作して、ロック
・アンロック信号を送信する。車両内には受信機８が設
置されており、送信機９からロック・アンロック信号を
受信すると、図示しないアクチュエータに駆動信号を出
力して、車両のドア等のロック或いはアンロックを行
う。なお、８１は受信回路、８２は受信アンテナであ
る。FIG. 8 shows the configuration of a keyless entry system for a vehicle. In FIG. 8, a driver of a vehicle holds a transmitter 9 and operates a lock / unlock switch to transmit a lock / unlock signal when leaving or approaching the vehicle. A receiver 8 is installed in the vehicle, and upon receiving a lock / unlock signal from the transmitter 9, outputs a drive signal to an actuator (not shown) to lock or unlock a door or the like of the vehicle. Here, 81 is a receiving circuit, and 82 is a receiving antenna.
【００３８】図９は、第５実施例による携帯型無線機
（送信機）９の内部構造を示す。FIG. 9 shows the internal structure of a portable wireless device (transmitter) 9 according to the fifth embodiment.
【００３９】図９に示すように、送信機９は、回路基板
３上に形成される送信回路を備え、この送信回路は発振
回路３１を有する。この回路基板３の下方において、送
信回路等に電源を供給する電池１が筺体底部５上に直接
載置されている。この電池１のカバーは導体で形成され
ており、＋側または−側の電極と導通されている。As shown in FIG. 9, the transmitter 9 has a transmission circuit formed on the circuit board 3, and this transmission circuit has an oscillation circuit 31. Below the circuit board 3, a battery 1 for supplying power to a transmission circuit and the like is directly mounted on the housing bottom portion 5. The cover of the battery 1 is formed of a conductor, and is electrically connected to the positive or negative electrode.
【００４０】また、回路基板３上には導体パターンによ
ってパターンアンテナ３２が形成されている。さらに、
回路基板３上には、ロック・アンロック信号を送信する
ために運転者によって操作されるスイッチ３３が形成さ
れている。このスイッチ３３は、プッシュスイッチとし
て構成されており、筺体上部５１に形成した開口部５２
を通じて、その頭部が外部に突出する。運転者は、その
スイッチ３３の頭部を押圧することにより、ロック信号
若しくはアンロック信号を送信することが出来る。な
お、ロック・アンロック用スイッチとして、ロック信号
を送信するためのスイッチと、アンロック信号を送信す
るためのスイッチとを個別に設けても良い。The pattern antenna 32 is formed on the circuit board 3 by a conductor pattern. further,
On the circuit board 3, a switch 33 operated by a driver to transmit a lock / unlock signal is formed. The switch 33 is configured as a push switch, and has an opening 52 formed in an upper portion 51 of the housing.
, The head protrudes outside. The driver can transmit a lock signal or an unlock signal by pressing the head of the switch 33. Note that a switch for transmitting a lock signal and a switch for transmitting an unlock signal may be separately provided as lock / unlock switches.
【００４１】図９に示すように、パターンアンテナ３２
は、回路基板３に形成された発振回路３１の一方に接続
されている。つまり、パターンアンテナ３２がダイポー
ルアンテナの一方の素子として利用される。さらに、発
振回路３１の他方の出力は、接続線３４を介して電池１
のカバーに接続されている。As shown in FIG. 9, the pattern antenna 32
Is connected to one of the oscillation circuits 31 formed on the circuit board 3. That is, the pattern antenna 32 is used as one element of the dipole antenna. Further, the other output of the oscillation circuit 31 is connected to the battery 1 via a connection line 34.
Connected to the cover.
【００４２】ここで、ロック・アンロック用のスイッチ
３３はプッシュスイッチとして構成され、運転者は、ロ
ック・アンロック用のスイッチ３３が設けられた面の裏
面を人差し指６２で抑えながら親指でロック・アンロッ
ク用スイッチを押圧する。このため、運転者がスイッチ
３３を操作する時に、スイッチ３３が設けられた裏面側
の筺体底部５には人差し指６２が密着される。従って、
人差し指６２と電池１のカバーとは、筺体底部５のみを
介して対向することとなり、電池１のカバーに発振回路
３１の出力が与えられたとき、電池１のカバーとと人差
し指６２とが静電結合され、電池１のカバー及び人体の
一部が上記ダイポールアンテナのもう一方の素子として
働くことになる。Here, the lock / unlock switch 33 is configured as a push switch, and the driver locks and locks with his thumb while holding down the back surface of the surface on which the lock / unlock switch 33 is provided with the index finger 62. Press the unlock switch. For this reason, when the driver operates the switch 33, the index finger 62 is brought into close contact with the housing bottom 5 on the back surface where the switch 33 is provided. Therefore,
The index finger 62 and the cover of the battery 1 face each other only via the housing bottom 5, and when the output of the oscillation circuit 31 is given to the cover of the battery 1, the cover of the battery 1 and the index finger 62 are electrostatically charged. Thus, the cover of the battery 1 and a part of the human body serve as the other element of the dipole antenna.
【００４３】上述の構成により、運転者が送信機９を保
持してスイッチ３３を操作する際には、人体の一部もア
ンテナ素子の一部として利用できるので、みかけ上アン
テナ素子を大きくでき、アンテナ利得を向上することが
できる。According to the above configuration, when the driver holds the transmitter 9 and operates the switch 33, a part of the human body can be used as a part of the antenna element. Antenna gain can be improved.
【００４４】（第６実施例）図１０に、本発明の第６実
施例による携帯型無線機の内部構造を示す。第６実施例
も、第５実施例と同様に、携帯型無線機を車両用キーレ
スエントリーシステムの送信機に適用したものである。
ただし、ダイポールアンテナを構成するための一対の電
極の両方を、人体の異なる部位に静電結合させ、全体と
してループアンテナを構成した点が第５実施例と異な
る。(Sixth Embodiment) FIG. 10 shows the internal structure of a portable wireless device according to a sixth embodiment of the present invention. In the sixth embodiment, as in the fifth embodiment, a portable wireless device is applied to a transmitter of a keyless entry system for a vehicle.
However, the fifth embodiment is different from the fifth embodiment in that both a pair of electrodes for forming a dipole antenna are electrostatically coupled to different parts of a human body to form a loop antenna as a whole.
【００４５】図１０に示すように、第６実施例では、回
路基板３の上方に導体からなるシールド板４が設けられ
ている。このシールド板４は、第１実施例に記載したも
のと同様である。このシールド板４には開口部４１が形
成されており、ロック・アンロック用スイッチ３３の頭
部は、シールド板４の開口部４１及び筺体上部５１の開
口部５２を通して外部に突出する。As shown in FIG. 10, in the sixth embodiment, a shield plate 4 made of a conductor is provided above a circuit board 3. This shield plate 4 is the same as that described in the first embodiment. An opening 41 is formed in the shield plate 4, and the head of the lock / unlock switch 33 projects outside through the opening 41 of the shield plate 4 and the opening 52 of the upper part 51 of the housing.
【００４６】回路基板３上に形成した発振回路３１の一
方の出力は、このシールド板４に接続され、発振回路３
１の他方の出力は電池１のカバーに接続されている。One output of the oscillation circuit 31 formed on the circuit board 3 is connected to the shield plate 4 and
The other output of the battery 1 is connected to the cover of the battery 1.
【００４７】ここで、第５実施例において説明したよう
に、ロック・アンロック用のスイッチ３３の操作時に
は、スイッチ３３がプッシュスイッチとして構成されて
いるので、運転者は、ロック・アンロック用のスイッチ
３３が設けられた面の裏面を人差し指６２で抑えながら
親指６１でロック・アンロック用スイッチ３３を押圧す
る。このため、送信機の筺体の異なる部分である筺体底
部５と筺体上部５１に、人差し指６２と親指６１とが密
着することになる。そして、人差し指６２と親指６１と
がそれぞれ密着する部分である底部及び上部の筺体内部
に、電池１のカバーとシールド板４とが筺体底部５及び
筺体上部５１のみを介して人差し指６２及び親指６１と
に対向するように配置されている。従って、発振回路３
１の出力が電池１のカバー及びシールド板４に与えられ
たとき、電池１のカバーと人差し指６２とが静電結合
し、シールド板４と親指６１とが静電結合する。これに
より、図１１に示すように、親指６１及び人差し指６２
とをアンテナの一部とするループアンテナが形成され
る。より詳細には、発振回路３１からの出力は、発振回
路３１→シールド板４→親指６１→人差し指６２→電池
１のカバー→発振回路３１というループに沿って流れ
る。このループアンテナの等価回路を図１２に示す。Here, as described in the fifth embodiment, when the lock / unlock switch 33 is operated, the switch 33 is configured as a push switch. The thumb 61 presses the lock / unlock switch 33 while holding down the back surface of the surface provided with the switch 33 with the index finger 62. For this reason, the index finger 62 and the thumb 61 come into close contact with the housing bottom 5 and the housing upper 51, which are different parts of the housing of the transmitter. Then, the cover of the battery 1 and the shield plate 4 are connected to the forefinger 62 and the thumb 61 only through the housing bottom 5 and the housing upper part 51 inside the bottom and upper housings where the forefinger 62 and the thumb 61 are in close contact with each other. It is arranged so that it may face. Therefore, the oscillation circuit 3
When the output of 1 is given to the cover of the battery 1 and the shield plate 4, the cover of the battery 1 and the index finger 62 are electrostatically coupled, and the shield plate 4 and the thumb 61 are electrostatically coupled. Thereby, as shown in FIG. 11, the thumb 61 and the index finger 62
Is formed as a part of the antenna. More specifically, the output from the oscillation circuit 31 flows along a loop of the oscillation circuit 31 → the shield plate 4 → the thumb 61 → the index finger 62 → the cover of the battery 1 → the oscillation circuit 31. FIG. 12 shows an equivalent circuit of this loop antenna.
【００４８】このように、人体の一部（人差し指６２と
親指６１）を利用してループアンテナを形成すると、筺
体内部にアンテナ素子を配置する場合に比較して、人体
がアンテナ素子から放射された電界あるいは磁界を遮る
ことがないため、人体に保持して使用される携帯型無線
機のアンテナとしてより好ましいものとなる。また、人
体の一部をアンテナ素子の一部として利用することがで
きるため、見かけ上アンテナ素子が大きくなり、アンテ
ナ効率を高めることができる。As described above, when the loop antenna is formed using a part of the human body (the index finger 62 and the thumb 61), the human body is radiated from the antenna element as compared with the case where the antenna element is arranged inside the housing. Since the electric field or the magnetic field is not blocked, the antenna becomes more preferable as an antenna of a portable wireless device held and used by a human body. Further, since a part of the human body can be used as a part of the antenna element, the antenna element apparently becomes large, and the antenna efficiency can be improved.
【００４９】上述した第１実施例〜第６実施例では、指
や腕に装着するしたり、掌に保持する携帯型無線機を例
に取り説明したが、それ以外にも、補聴器型、めがね型
等、人体のいずれかの部位に装着して使用する携帯型無
線機として、あるいはポケットに収容して人体の近傍に
保持する携帯型無線機として、本発明は同様に適用可能
である。In the above-described first to sixth embodiments, the portable radio device which is worn on a finger or an arm or held in a palm has been described as an example. The present invention is similarly applicable as a portable wireless device to be used by being attached to any part of the human body such as a mold, or as a portable wireless device to be stored in a pocket and held near the human body.
【００５０】また、上述の第５及び第６実施例におい
て、第２及び第３実施例に記載した併合ループアンテナ
やスロットアンテナを組み合わせても良い。In the fifth and sixth embodiments, the combined loop antenna and the slot antenna described in the second and third embodiments may be combined.
【図１】本発明の第１実施例における携帯型無線機のア
ンテナのモデル図である。FIG. 1 is a model diagram of an antenna of a portable wireless device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第１実施例による携帯型無線機の内部
構成を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing an internal configuration of the portable wireless device according to the first embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第２実施例による携帯型無線機の内部
構成を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing an internal configuration of a portable wireless device according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３実施例による携帯型無線機の内部
構成を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing an internal configuration of a portable wireless device according to a third embodiment of the present invention.
【図５】第３実施例の併合ループアンテナを平面状に展
開した場合の形状を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a shape when the merged loop antenna of the third embodiment is developed in a planar shape.
【図６】変形例としてのスロットアンテナを示す図であ
る。FIG. 6 is a diagram illustrating a slot antenna as a modification.
【図７】本発明の第４実施例による携帯型無線機の内部
構成を示す構成図である。FIG. 7 is a configuration diagram illustrating an internal configuration of a portable wireless device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図８】本発明の第５実施例における、車両用キーレス
エントリーシステムの構成を示す構成図である。FIG. 8 is a configuration diagram showing a configuration of a vehicular keyless entry system according to a fifth embodiment of the present invention.
【図９】第５実施例による携帯型無線機の内部構成を示
構成図である。FIG. 9 is a configuration diagram showing an internal configuration of a portable wireless device according to a fifth embodiment.
【図１０】本発明の第６実施例による携帯型無線機の内
部構成を示す構成図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an internal configuration of a portable wireless device according to a sixth embodiment of the present invention.
【図１１】第６実施例において形成されるループアンテ
ナを説明する説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a loop antenna formed in a sixth embodiment.
【図１２】図１１に示すループアンテナの等価回路であ
る。FIG. 12 is an equivalent circuit of the loop antenna shown in FIG.
１…電池、 ２…併合ループアンテナ、 ３…回路基板、 ４…シールド板、 ５…筐体底部、 ７…コンデンサ、 ３１…送信回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery, 2 ... Merged loop antenna, 3 ... Circuit board, 4 ... Shield plate, 5 ... Housing bottom part, 7 ... Capacitor, 31 ... Transmission circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 1/38 Ｈ０４Ｂ 1/38 (72)発明者 大岡 信治 愛知県西尾市下羽角町岩谷14番地 株式会 社日本自動車部品総合研究所内 (72)発明者 長谷川 昌雄 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 井上 五郎 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5J046 AA04 AA07 AB07 AB11 AB13 TA03 5K011 AA06 AA15 AA16 DA02 JA03 KA04 LA08 5K060 AA02 AA09 AA10 AA25 CC04 CC11 CC12 DD08 DD09 JJ21──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04B 1/38 H04B 1/38 (72) Inventor Shinji Ooka 14 Iwatani, Shimowasukamachi, Nishio-shi, Aichi Co., Ltd. Inside the Japan Auto Parts Research Institute (72) Inventor Masao Hasegawa 1-1-1, Showa-cho, Kariya, Aichi Prefecture Inside Denso Corporation (72) Inventor Goro 1-1-1, Showa-cho, Kariya City, Aichi Prefecture Inside Denso Corporation F term (reference) 5J046 AA04 AA07 AB07 AB11 AB13 TA03 5K011 AA06 AA15 AA16 DA02 JA03 KA04 LA08 5K060 AA02 AA09 AA10 AA25 CC04 CC11 CC12 DD08 DD09 JJ21
Claims (7)
無線機用アンテナであって、人体に密着する部分の筐体
内部に第１の電極を配置し、かつこの第１の電極と対を
なす第２の電極を設け、この２つの電極をアンテナ素子
とする電界型ダイポールアンテナを形成し、前記第一の
電極が筐体を介して人体に静電結合することにより人体
をアンテナ素子の一部として用い、アンテナ効率を高め
ることを特徴とする携帯型無線機用アンテナ。An antenna for a portable wireless device to be mounted on or held by a human body, wherein a first electrode is disposed inside a housing in a portion that is in close contact with the human body, and is paired with the first electrode. Is formed, and an electric field dipole antenna using the two electrodes as an antenna element is formed. The first electrode is electrostatically coupled to the human body via a housing, thereby connecting the human body to the antenna element. An antenna for a portable wireless device, which is used as a part and enhances antenna efficiency.
の電池の筐体を利用することを特徴とする請求項１に記
載の携帯型無線機用アンテナ。2. The portable wireless device antenna according to claim 1, wherein a housing of a battery for supplying power is used as the first or second electrode.
率を有する絶縁材料を用いることで、前記第１の電極が
人体に静電結合することを特徴とする請求項１に記載の
携帯型無線機用アンテナ。3. The device according to claim 1, wherein the first electrode is electrostatically coupled to the human body by using an insulating material having a predetermined dielectric constant for a portion of the housing that is in close contact with the human body. Antenna for portable radio.
無線機用アンテナにおいて、無線機を構成する部品の回
路基板として多層基板を備え、当該多層基板の複数層の
表面もしくは側面に導体パターンを形成して、この導体
パターンによって併合ループアンテナもしくはスロット
アンテナを立体的に形成することを特徴とする携帯型無
線機用アンテナ。4. A portable wireless device antenna to be mounted or held on a human body for use, comprising a multi-layer substrate as a circuit board of components constituting the radio device, and a conductor pattern on a surface or a side surface of a plurality of layers of the multi-layer substrate. And an antenna for a portable wireless device characterized in that a merged loop antenna or a slot antenna is formed three-dimensionally by the conductor pattern.
項４に記載のアンテナを組み合わせることで、それぞれ
単独の場合に比較して、送信指向性が等方的になるよう
にしたことを特徴とする携帯型無線機用アンテナ。5. A combination of the electric field antenna according to claim 1 and the antenna according to claim 4, so that the transmission directivity is made isotropic as compared with the case where each is alone. Characteristic antenna for portable radio.
無線機用アンテナであって、人体に密着する部分の筐体
内部に第１の電極と第２の電極を配置して、かつ、これ
ら２つの電極が上記筺体を介してそれぞれ異なる人体の
部位に静電結合することにより、前記第１及び第２の電
極と人体の一部とからループアンテナを形成し、当該人
体の一部をアンテナ素子の一部として用いてアンテナ効
率を高めることを特徴とする携帯型無線機用アンテナ。6. A portable wireless device antenna to be worn or held on a human body for use, wherein a first electrode and a second electrode are arranged inside a housing in a portion in close contact with the human body, and These two electrodes are electrostatically coupled to different parts of the human body via the housing, thereby forming a loop antenna from the first and second electrodes and a part of the human body, and forming a part of the human body. An antenna for a portable wireless device, which is used as a part of an antenna element to enhance antenna efficiency.
記載のループアンテナを組み合わせることで、それぞれ
単独の場合に比較して、送信指向性が等方的になるよう
にしたことを特徴とする携帯型無線機用アンテナ。7. The transmission directivity is isotropic by combining the antenna according to claim 4 and the loop antenna according to claim 6, as compared with the case where the antenna is used alone. For portable radios.
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