JP2003204594A - アンテナ、スピーカ、および音響装置を構成する無線通信端末用のコンポーネント - Google Patents

アンテナ、スピーカ、および音響装置を構成する無線通信端末用のコンポーネント

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JP2003204594A JP2002267029A JP2002267029A JP2003204594A JP 2003204594 A JP2003204594 A JP 2003204594A JP 2002267029 A JP2002267029 A JP 2002267029A JP 2002267029 A JP2002267029 A JP 2002267029A JP 2003204594 A JP2003204594 A JP 2003204594A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 端末の前面で受話器だけを保持し、アンテナ
の容積を前方音響空洞として利用して、端末の背面にス
ピーカとアラーム機能とを移した無線通信端末用の構造
装置を提供する。 【解決手段】 プリント回路１００に接続された、少な
くとも一つの音響変換器３０と平面アンテナいわゆる
「パッチ」アンテナ４０とをハウジング内部に配置し、
前記音響変換器３０が、少なくとも一つの振動板を含む
電気的に中性の部分と、導電性の部分とから構成され、
前記アンテナ４０が、接地平面４１と、絶縁基板に配置
される導電性パッチとにより画定される空洞４５を有
し、音響変換器３０の電気的に中性の部分が、アンテナ
４０の空洞４５に配置され、音響変換器３０の導電性の
部分が、アンテナ４０の接地平面４１の一部を構成する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信端末用の
構造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】現在の傾向は、機能的でユーザフレンド
リな人間工学による小型の無線通信端末を構成すること
にある。無線通信端末は、主に、各種の装置、特に、少
なくとも一つのアンテナを含む無線送受信装置と、一般
にキーボード、スクリーン、および音響変換器を含むマ
ンマシンインターフェース装置とを収容するハウジング
を含む。
【０００３】人間工学および使い易さの追求により、た
とえば、「パッチ（ｐａｔｃｈ）」と呼ばれる平面アン
テナの開発に伴って、アンテナをハウジング内部に収容
するようになってきている。こうした傾向から、さら
に、ますます複雑で、ますます大型のマンマシンインタ
ーフェースが構成されてきている。
【０００４】図１は、無線通信端末に含まれる各種のコ
ンポーネントを概略的に示している。このような端末
は、一般に、剛性の絶縁材料または部分的に金属の材料
からなるハウジング１０を含み、ハウジング１０は、プ
リント回路１００に接続される各種のコンポーネントを
内部に配置している。端末は、少なくとも一つのスクリ
ーン２０、キーボード２５、バッテリー２７と、無線通
信を設定可能なアンテナ４０と、供給される電気信号を
音波に変換可能な音響再生変換器３０とを含む。
【０００５】音響変換器３０は、受話器（ｄ’ｅｃｏｕ
ｔｅｕｒ）、スピーカ、およびアラーム（ｓｏｎｎｅｒ
ｉｅ）等の複数の機能を果たすことができる。受話器
は、主に、通信における装置の使用時にユーザの耳に当
てられ、アラームは、かかってくる呼出または他の任意
の作用をユーザに知らせ、スピーカは、たとえばハンド
フリー用途に対して大音量の音響再生を可能にする。音
響変換器３０は、音波を再生するために、前方音響空洞
３１と、後方音響空洞３２とを画定する異なる二つの容
積を利用し、その形状および寸法は、変換器を用いる用
途に対して十分な音質の再生を可能にするように選択さ
れる。
【０００６】理論上、受話器機能で必要とされるコンポ
ーネントのサイズは、大きな音量を放出しなければなら
ないスピーカおよびアラーム機能で必要なサイズよりも
小さい。従って、音響変換器３０が占有する容積は、ス
ピーカ機能が必要とする一定限度を超えて小さくするこ
とはできない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前述のよう
に、現在の傾向は、マンマシンインターフェースを大型
化し、特に、液晶スクリーン等の使用に伴ってスクリー
ンを大型化しようとしている。キーボードの寸法は、い
ずれにせよ使いやすさという問題から小さくすることは
できないので、本発明は、キーボードの寸法を小さくせ
ず、また移動端末の寸法を大型化せずに、音響変換器が
占有するスペースを利用してスクリーンを収容可能なス
ペースを広げることを提案する。
【０００８】このため、本発明は、端末の前面で受話器
だけを保持し、アンテナ容積を前方音響空洞として利用
して、端末の背面にスピーカとアラーム機能とを移すこ
とを提案する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、特に、プリン
ト回路に接続された、少なくとも一つの音響変換器と、
平面アンテナ、いわゆる「パッチ」アンテナとを内部に
配置したハウジングを含み、前記音響変換器が、少なく
とも一つの振動板を含む電気的に中性の部分と、導電性
の部分とから構成され、前記アンテナが、接地平面と、
絶縁基板に配置される導電性パッチとにより画定される
空洞を有し、音響変換器の電気的に中性の部分が、アン
テナの空洞に配置され、音響変換器の導電性の部分が、
アンテナの接地平面の一部を構成することを特徴とす
る。
【００１０】実施形態によれば、音響変換器が、プリン
ト回路のくり抜きに配置される。
【００１１】一つの特徴によれば、アンテナの接地平面
が穿孔されている。
【００１２】一つの特徴によれば、離隔端子が、音響変
換器の導電性部分から振動板を離している。
【００１３】一つの特徴によれば、防音（ｄ’ｅｔａｎ
ｃｈｅｉｔｅ ｓｏｎｏｒｅ）カバーが、アンテナの空
洞を通って音響変換器の前方音響空洞を画定する。
【００１４】別の特徴によれば、音量調整パッキンが、
アンテナの空洞を通って音響変換器の前方音響空洞を限
定している。
【００１５】別の特徴によれば、防音パッキンが、端末
のアンテナとハウジングとの間で前方音響空洞を画定し
ている。
【００１６】別の特徴によれば、アンテナのパッチと絶
縁基板とが、音響変換器の振動板に向い合う少なくとも
一つのスリットを有する。
【００１７】別の特徴によれば、端末のハウジングが、
アンテナのスリットに向い合う少なくとも一つの開口部
を含む。
【００１８】本発明は、また、平面アンテナ、いわゆる
「パッチ」アンテナと音響変換器とを構成する無線通信
端末用のコンポーネントに関し、コンポーネントが、電
気的に中性の部分と導電性の部分とを含み、前記電気的
に中性の部分が、接地平面と導電性パッチとにより画定
されるアンテナの空洞に配置された少なくとも一つの振
動板を含み、前記導電性の部分が、アンテナの接地平面
を少なくとも部分的に構成する音響変換器の導電性素子
を含む。
【００１９】かくして、本発明は、アンテナとスピーカ
とアラームとから構成可能な新しいコンポーネントを提
案し、有利には、これらの三つの素子が結合され、無線
通信端末のハウジング内で限られた寸法を占有する。さ
らに、有利には、これらの三つの素子を、製造時に単一
コンポーネントとして構成することができる。
【００２０】本発明の特徴および長所は、添付図面に関
して限定的ではなく例としてなされた以下の説明を読め
ば、いっそう明らかになるであろう。
【００２１】
【発明の実施の形態】図２ａ、２ｂを参照すると、「パ
ッチ」と呼ばれる平面アンテナが示されている。このよ
うなアンテナは、従来使用されていた有線アンテナに対
抗して開発されたものであり、有利には、無線通信端末
のハウジングに組み込まれている。パッチアンテナ４０
は、プリント回路１００のプレート面に配置され、２個
の導電性構造、すなわち接地平面（ｐｌａｎ ｄｅ ｍ
ａｓｓｅ）４１と、絶縁基板４３に配置された導電性パ
ッチ４２とによって画定されている空洞４５を有する。
接地平面４１は、プレート１００に配置された導電層な
どの単一平面素子か、あるいは、場合によっては各々異
なるコンポーネントに構成された複数の共面導電性素子
から構成してもよい。導電性パッチ４２は、一般に平面
として形成されるが、必要に応じた形成が可能であり、
剛性の絶縁支持体４３により、接地平面４１から所定の
距離のところに保持される。絶縁基板４３の形状および
寸法は、当業者が所望の用途に応じて決定される寸法お
よび構造への適合の結果として得られる。
【００２２】図２ａに示した好適な実施形態では、導電
性パッチ４２が、平面または準平面の導電性素子の形状
を呈し、薄い基板４３または薄いプレートにより支持さ
れるエッチング導電層から形成される。このパッチ４２
は、折り曲げられるか、はめ込まれて、周辺に配置され
る２個の導電性端子４６、４７により延長される。導電
性端子は、一方が、接地平面４１と直接接続されて短絡
機能を果たし、他方が、無線送受信機の図示しない信号
処理装置と接続されてアンテナへの供給機能を果たす。
【００２３】アンテナ４０は、好適には、バイバンドタ
イプである。このような動作を可能にするために、パッ
チ４２は、平面導電性素子から構成され、その中央部に
スリット４４が設けられ、このスリットは、パッチをそ
の厚みに沿って貫通し、広がったＵ字形をしている。ス
リット４４は、パッチ表面に２個の平面ゾーンを画定
し、第一のゾーン、いわゆる内部ゾーンが、Ｕ字形の内
部に配置されるパッチ部分に主に対応し、第二のゾー
ン、いわゆる外部ゾーンが、内部ゾーンを越えてパッチ
の他の部分に延びている。
【００２４】上記の構成により、知られているように、
一方は内部ゾーンで他方は外部ゾーンに二つの共鳴が短
絡端子から得られ、一方は、上部バンドのほぼ四分の一
波で、他方は、下部バンドのほぼ四分の一波であり、要
求された二つのバンドにおけるアンテナ利用を可能にし
ている。アンテナの形状および寸法は、このために、当
業者に知られている方法で計算される。
【００２５】図３を参照すると、音響変換器が示されて
いる。一般に、音響変換器３０は、先に述べた前方空洞
３１と後方空洞３２との間に配置される振動板３３を含
む。振動板３３は、音響変換器のシェル３４の壁に結合
されて保持され、結合されたコイル３７の作用で自在に
振動可能であり、コイル自体が、ヨーク等の金属支持体
３９に配置された磁石３８によって振動される。このよ
うに音響変換器３０には二つの部分を画定することがで
き、電気的に中性の第一の部分３５は、たとえばプラス
チック等の絶縁材料からなる振動板３３およびシェル３
４を含み、導電性の第二の部分３６は、導電性材料から
なるコイル３７、磁石３８、およびヨーク３９を含む。
【００２６】本発明を最適に使用するために、音響変換
器３０は、また、たとえば０．３ｍｍ以上の距離で、導
電性の部分３６から振動板３３を離す離隔端子５０を含
むことができる。離隔端子５０は、電気的に中性の部分
３５に含まれ、絶縁材料から構成される。離隔端子５０
は、音響変換器３０のコイル３７に配置されたロッド、
閉鎖管、または半閉鎖管から構成可能である。
【００２７】図４は、音響変換器３０およびアンテナ４
０を同一コンポーネントに統合することを概略的に示し
ている。実際、本発明は、いわゆる「パッチ」アンテナ
４０の空洞４５を、このアンテナの適正な動作を損なわ
ずに、前方音響空洞３１として用いることを提案してい
る。そのため、音響変換器３０の電気的に中性の部分３
５は、アンテナ４０の空洞４５に配置され、前記音響変
換器３０の導電性の部分３６が、アンテナ４０の接地平
面４１の少なくとも一部を構成している。
【００２８】実施形態によれば、音響変換器３０は、プ
リント回路基板１００に設けられたくり抜き内に配置さ
れる。好適には金属製のパッキン６０を設けることがで
きる。音響変換器３０の導電性の部分３６は、アンテナ
の接地平面４１に設けられた穴を補完し、音響変換器の
前方音響空洞をアンテナの空洞に組み込む。有利には、
音響変換器のヨーク３９を延長して、接地平面４１の電
気的連続性を最適化することができる。
【００２９】音響変換器３０の動作を可能にするため
に、振動板３３は、後方音響空洞３２と接触するスペー
スで振動可能である。このため、アンテナの接地平面４
１に穿孔し、すなわち少なくとも一つの穴４９を設け
て、振動板３３と、無線通信端末のハウジング１０に配
置される後方空洞３２との間で、空気循環および音波の
循環を可能にする。たとえば穴４９は、音響変換器３０
がプリント回路１００のくり抜きに配置されている場
合、あるいは接地平面の導電層４１に直接配置されてい
る場合、音響変換器３０のヨーク３９に設けることがで
きる。一定の用途に対しては、既に、接地平面４１の局
部的な破断が知られているが、接地平面４１の電気的な
連続性が全体として保持されている場合、アンテナ４０
の適正な機能は損なわれない。
【００３０】スリット４４は、外部への音波の伝播を可
能にするように、振動板３３に向き合うアンテナ４０に
設けられている。スリット４４は、有利には、上記のよ
うなバイバンドアンテナのパッチ４２に設けられたスリ
ットに対応することができる。本発明の範囲では、この
スリット４４は、また、アンテナ４０の絶縁基板４３を
貫通しなければならない。
【００３１】図示されていない別の実施形態によれば、
音響変換器は、プリント回路基板の片面に配置され、従
って、アンテナの空洞に全面的に含まれるようにするこ
とができる。接地平面を構成する平面が非共面であって
も、接地平面の電気的な連続性が確保されれば、アンテ
ナの適正動作が保証される。
【００３２】図５は、本発明により得られる構造配置を
示す。無線通信端末のハウジング１０の前面は、簡単な
受話器機能のための小型音響変換器３０’を含むだけな
ので、大型スクリーン２０を使用できる。スピーカおよ
びアラームの機能は、本発明が提案する配置に従ってア
ンテナ４０に組み込まれる音響変換器３０により確保さ
れる。
【００３３】音響変換器３０の前方音響空洞３１は、パ
ッチアンテナ４０の導電性素子４１、４２により画定さ
れる空洞４５に組み込まれる。動作を最適化するには、
前方音響空洞３１を適切に画定し、さらには制限して、
音響スペクトルを拡大することが有利である。従って、
防音カバー５５を配置して、アンテナの空洞４５を通っ
て音響変換器３０の前方音響空洞３１を画定し、また防
音パッキン５８を配置して、端末のアンテナ４０とハウ
ジング１０との間で前方音響空洞３１を画定することを
提案する。
【００３４】有利には、同様に音量調整パッキン５７を
アンテナの空洞４５に配置することにより、音響変換器
３０の前方音響空洞３１を低減し、音響スペクトルを拡
大することができる。
【００３５】カバー素子５５、パッキン素子５８、およ
び音量調整パッキン素子５７は、アンテナ４０の空洞４
５に配置され、プラスチックまたはフォーム等の絶縁材
料から構成される。
【００３６】さらに、端末のハウジング１０が、アンテ
ナ４０に設けられたスリット４４に向き合う少なくとも
一つの開口部１４を含んで、外部への音波の伝播を可能
にすることが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】無線通信端末に含まれる各種コンポーネントを
概略的に示す図である。
【図２ａ】いわゆる「パッチ」タイプの平面アンテナを
概略的に示す図である。
【図２ｂ】いわゆる「パッチ」タイプの平面アンテナを
概略的に示す図である。
【図３】音響変換器を概略的に示す図である。
【図４】本発明によるアンテナとスピーカとアラームと
からなるコンポーネントを概略的に示す図である。
【図５】本発明による構造装置を概略的に示す図であ
る。
【符号の説明】 １０ ハウジング ３０ 音響変換器 ４０ パッチアンテナ ３３ 振動板 ３５ 電気的に中性の部分 ３６ 導電性の部分 ４０ アンテナ ４１ 接地平面 ４２ 導電性チップ ４３ 絶縁基板 ４４ スリット ４５ 空洞 ５０ 離隔端子 ５５ 防音カバー ５７ 音量調整パッキン ５８ 防音パッキン １００ プリント回路
───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｒ 1/02 １０２ Ｈ０４Ｒ 1/02 １０２Ｚ １０７ １０７ 9/02 １０１ 9/02 １０１Ｂ (72)発明者 パスカル・エルベ ドイツ国、81541・ミユンヘン、シリール ゼー・シユトラーセ、25 (72)発明者 ジヨゼ・マリー・バロ フランス国、95150・タベルニー、リユ・ グザビエ・ビシヤ、８ (72)発明者 ベルトラン・キユピフ フランス国、92160・アントニー、リユ・ パジヨー・10 Ｆターム(参考） 5D012 BA06 CA04 DA00 FA05 GA01 GA03 5D017 AE22 AE29 BC03 BC14 5J045 DA10 EA07 LA03 NA01 5J046 AA12 AB13 QA02 SA00 5K023 AA07 BB03 EE07 EE13 HH12 LL01 LL05 LL06

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリント回路（１００）に接続された、
    少なくとも一つの音響変換器（３０）と平面アンテナい
    わゆる「パッチ」アンテナ（４０）とが内部に配置され
    たハウジング（１０）を備える無線通信端末用の構造装
    置であって、前記音響変換器（３０）が、少なくとも一
    つの振動板（３３）を含む電気的に中性の部分（３５）
    と、導電性の部分（３６）とから構成され、前記アンテ
    ナ（４０）が、接地平面（４１）と、絶縁基板（４３）
    に配置される導電性パッチ（４２）とにより画定される
    空洞（４５）を有し、音響変換器（３０）の電気的に中
    性の部分（３５）が、アンテナ（４０）の空洞（４５）
    に配置され、音響変換器（３０）の導電性の部分（３
    ６）が、アンテナ（４０）の接地平面（４１）の一部を
    構成し、アンテナ（４０）のパッチ（４２）および絶縁
    基板（４３）が、音響変換器（３０）の振動板（３３）
    に向い合う少なくとも一つのスリット（４４）を有する
    ことを特徴とする無線通信端末用の構造装置。
  2. 【請求項２】 前記音響変換器（３０）が、プリント回
    路（１００）のくり抜きに配置されることを特徴とす
    る、請求項１に記載の構造装置。
  3. 【請求項３】 前記アンテナ（４０）の接地平面（４
    １）が穿孔されている（４９）ことを特徴とする、請求
    項１または２に記載の構造装置。
  4. 【請求項４】 離隔端子（５０）が、前記音響変換器
    （３０）の導電性部分（３６）から振動板（３３）を離
    すことを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に
    記載の構造装置。
  5. 【請求項５】 前記音響変換器（３０）の振動板（３
    ３）が、前方音響空洞（３１）と、後方音響空洞（３
    ２）との間に配置され、防音カバー（５５）が、アンテ
    ナの空洞（４５）を通って音響変換器（３０）の前方音
    響空洞（３１）を画定していることを特徴とする、請求
    項１から４のいずれか一項に記載の構造装置。
  6. 【請求項６】 音量調整パッキン（５７）が、アンテナ
    の空洞（４５）を通って音響変換器（３０）の前方音響
    空洞（３１）を制限していることを特徴とする、請求項
    ５に記載の構造装置。
  7. 【請求項７】 前記音響変換器（３０）の振動板（３
    ３）が、前方音響空洞（３１）と、後方音響空洞（３
    ２）との間に配置され、防音パッキン（５８）が、端末
    のアンテナ（４０）とハウジング（１０）との間で前方
    音響空洞（３１）を画定していることを特徴とする、請
    求項１から６のいずれか一項に記載の構造装置。
  8. 【請求項８】 端末のハウジング（１０）が、前記アン
    テナ（４０）のスリット（４４）に向い合う少なくとも
    一つの開口部（１４）を含むことを特徴とする、請求項
    １から７のいずれか一項に記載の構造装置。
  9. 【請求項９】 平面アンテナ、いわゆる「パッチ」アン
    テナ（４０）と音響変換器（３０）とを構成する無線通
    信端末用のコンポーネントであって、電気的に中性の部
    分と導電性の部分とを含み、前記電気的に中性の部分
    が、接地平面（４１）と導電性パッチ（４２）とにより
    画定されるアンテナ（４０）の空洞（４５）に配置され
    た少なくとも一つの振動板（３３）を含み、前記導電性
    の部分が、アンテナの接地平面（４１）を少なくとも部
    分的に構成する音響変換器（３０）の導電性素子を含む
    ことを特徴とするコンポーネント。
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