JP2003273620A - 携帯型電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 携帯型電子機器の小型化を図ることができる
と共に、励振周波数の周波数ズレやＶＳＷＲ特性の劣化
を防ぐことができる携帯型電子機器を提供すること。 【解決手段】 電波の送信と電波の受信を行なうための
アンテナ１４と、アンテナ１４を搭載していて、アンテ
ナ１４の長手方向に配置されている回路基板５０と、回
路基板５０に設けられており、アンテナ１４の長手方向
の回路基板５０のグランドに流れるλ／４のイメージ電
流の線路長を確保するためのリアクタンス成分装荷部６
０と、を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電波の送信と電波
の受信を行なうためのアンテナを備える携帯型電子機器
の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】携帯型電子機器の一例として、例えば携
帯電話（携帯電話端末とも呼ぶ）を例に挙げる。携帯電
話は、例えば図１２に示す理想状態では基板１０００に
対して電波の送信及び電波の受信を行なうためのアンテ
ナ１００３を備えている。この基板１０００は、グラン
ド（ＧＮＤ）１００４を有する基板である。この種の携
帯電話用のアンテナ１００３は、例えばホイップアンテ
ナを使用するが、この種のホイップアンテナ１００３を
用いる場合には、λ／４（１／４波長）のエレメント長
を有するアンテナを採用するのが良いと言われている。
この動作モードがλ／４の長さがＬ１のアンテナ特性を
確保するためには、グランド１００４を有する基板１０
００は、λ／４のグランド基板長Ｌ２を確保する必要が
ある。つまり図１２に示す携帯電話の基板１０００のグ
ランド基板長Ｌ２はλ／４に設定されているので、いわ
ゆる送信受信の理想状態を確保できる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年、携帯
電話の小型化の要求により、図１３に示すように基板１
０１０のグランド１０１４のグランド基板長Ｌ４は図１
２のグランド基板長Ｌ２に比べて短く設定されており、
λ／４のグランド基板長Ｌ３を確保することができず
に、λ／４の線路長が不足してしまっている。このため
に、アンテナの励振周波数の周波数ズレやＶＳＷＲ（電
圧定在波比）特性の劣化の原因となってしまっている。
このようなアンテナの励振周波数の周波数ズレやＶＳＷ
Ｒ特性の劣化の様子は、図１１に示している。ＶＳＷＲ
特性の最低値が所望の周波数Ｆに存在するのではなく
て、所望の周波数Ｆからずれたある周波数Ｆ１の辺りに
存在してしまうのである。

【０００４】また、グランド基板長の不足による周波数
ズレへの対策として、アンテナの給電部に対してチップ
素子を追加して、このチップ素子による整合回路により
励振周波数を調整することはあるが、ＶＳＷＲ特性の劣
化は避けられず、コストアップにもつながっている。そ
こで本発明は上記課題を解消し、携帯型電子機器の小型
化を図ることができると共に、励振周波数の周波数ズレ
やＶＳＷＲ特性の劣化を防ぐことができる携帯型電子機
器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、電波
の送信と電波の受信を行なうためのアンテナと、前記ア
ンテナを搭載していて、前記アンテナの長手方向に配置
されている回路基板と、前記回路基板に設けられてお
り、前記アンテナの長手方向の前記回路基板のグランド
に流れるλ／４のイメージ電流の線路長を確保するため
のリアクタンス成分装荷部と、を備えていることを特徴
とする携帯型電子機器である。

【０００６】請求項１では、アンテナは電波の送信と電
波の受信を行なう。回路基板は、アンテナを搭載してい
る。リアクタンス成分装荷部は、回路基板に設けられて
いる。このリアクタンス成分装荷部は、回路基板が小型
化されていてもアンテナの長手方向の回路基板のグラン
ドに流れるλ／４のイメージ電流の線路長を確保するた
めのものである。これにより、携帯型電子機器の小型化
の要請により、回路基板のアンテナの長手方向に関して
短くなっていたとしても、その回路基板の長さが短い分
だけ、リアクタンス成分装荷部が補完して、アンテナの
長手方向の回路基板のグランドに流れるλ／４のイメー
ジ電流の線路長を十分に確保することができる。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１に記載の携帯
型電子機器において、前記リアクタンス成分装荷部は、
前記回路基板上に平面パターン形成により形成されたス
リットである。

【０００８】請求項３の発明は、請求項１に記載の携帯
型電子機器において、前記リアクタンス成分装荷部は、
前記回路基板上に平面パターン形成により形成されたメ
アンダラインである。

【０００９】請求項４の発明は、請求項１に記載の携帯
型電子機器において、前記リアクタンス成分装荷部は、
前記回路基板に追加して外付けで形成されている。

【００１０】請求項５の発明は、請求項１に記載の携帯
型電子機器において、前記回路基板は多層回路基板であ
り、前記リアクタンス成分装荷部は、前記多層回路基板
に形成されている。

【００１１】請求項６の発明は、請求項１に記載の携帯
型電子機器において、前記携帯型電子機器は、携帯電話
である。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１３】図１と図２は、携帯型電子機器の一例とし
て携帯電話を示しており、この例では携帯電話１０には
１つの電池１００が着脱自在に装着されている。携帯電
話１０は、筐体１２と１つの電池１００、表示部１６、
アンテナ１４、スピーカ２２、マイク２０、操作部１８
等を有している。電池１００は携帯電話１０に対して電
源を供給するためのバッテリである。筐体１２は、フロ
ント部２４とリヤ部２６を有している。図２に示すよう
にリヤ部２６の下部であってフロント部２４の裏面には
電池１００が着脱可能に取り付けられている。表示部１
６は、各種情報を表示する部分であり、たとえば液晶表
示装置を用いることができる。スピーカ２２は音声を聞
くためのものであり、マイク２０は操作者の声を入力す
る部分である。操作部１８は、テンキー１８Ｃ、電話を
掛けるためのボタン１８Ａおよび電話を切るためのボタ
ン１８Ｂ等を有している。

【００１４】図３は、図１と図２に示す携帯電話１０の
回路基板とアンテナ１４の構成例を示している。携帯電
話１０の例えばプラスチック製の筐体１２の中には、回
路基板５０が収容されている。この回路基板５０は回路
部５４を有している。回路基板５０はグランド（ＧＮ
Ｄ）５５を有しているいわゆるグランド回路基板であ
る。この回路基板５０には、アンテナ１４が搭載もしく
は実装されている。アンテナ１４は例えばホイップアン
テナであり、アンテナ１４の端部１４Ａが回路基板５０
のグランド５５に電気的に接続されている。

【００１５】この回路基板５０は、図４に示すような回
路部５４を有している。回路部５４は、送受共用器１２
０、送信部１２２、受信部１２１、シンセサイザ１２
３、ロジック部１２４を有している。データ送信する場
合には、ロジック部１２４からデータが送信部１２２に
送られ、送受共用器１２０がアンテナ４４を介してデー
タを送信する。データ受信する場合には、アンテナ４４
で受信した入力信号を受信部１２１で変換してロジック
部１２４にデータを送る。ロジック部１２４はＣＰＵ
（中央処理装置）１２５を有している。

【００１６】図３と図４に示すように、回路基板５０の
グランド５５には、スリット６０が設けられている。こ
のスリット６０は、いわゆるリアクタンス成分装荷部で
ある。回路基板５０のグランド５５は、アンテナ１４の
長手方向Ｚに沿った方向に対してグランド基板長Ｌ４を
有している。このグランド基板長Ｌ４は、携帯電話の小
型化の要請のために、Ｚ方向について理想的なグランド
基板長Ｌ２（図１２を参照）に比べて短くなっている。
このようにグランド基板長Ｌ４が短く設定されているの
を補うために、リアクタンス成分装荷部としてスリット
６０がグランド５５に設けられている。このスリット６
０は、グランド５５において平面のパターン形成により
形成することができる。このスリット６０を設けること
により、グランド基板長Ｌ４を効果的にλ／４の線路長
になるように調整を行ない、グランド基板長Ｌ４があた
かも理想的なグランド基板長Ｌ２に相当するように設定
する。これによって、アンテナ１４の周波数のズレやＶ
ＳＷＲ特性の劣化を防ぐことができる。

【００１７】図８は、アンテナの周波数ズレやＶＳＷＲ
特性の劣化を防いで理想的な動作モードλ／４のアンテ
ナの特性を確保した状態を示している。図８の縦軸には
ＶＳＷＲをとり、横軸には周波数をとっている。図８で
は所望の周波数Ｆにおいては、ＶＳＷＲが最も小さい値
になっている。このようにすることで、アンテナ１４の
励振周波数の周波数ズレやＶＳＷＲ特性の改善を行なう
ことができる。従って、図３のスリット６０は、アンテ
ナ１４の軸方向（長手方向）の回路基板（グランド基板
ともいう）５０の方向に流れるλ／４のイメージ電流の
流れようとする線路長を確保することができる。

【００１８】図５は、本発明の別の実施の形態を示して
いる。図５の実施の形態が図３の実施の形態と異なるの
は、図３に示すリアクタンス成分装荷部としてのスリッ
ト６０を設けるのに代えて、リアクタンス成分装荷部と
してのメアンダライン１６０を採用していることであ
る。このメアンダライン１６０は、例えば回路基板５０
の端部に形成されている。メアンダラインとは曲がりく
ねったうねり路の意味を持っており、メアンダライン１
６０は導体をクランク状に蛇行させて線路長を長くする
ことができる。

【００１９】回路基板５０のグランド５５においてメア
ンダライン１６０をリアクタンス成分装荷部として設け
ることにより、アンテナ１４の軸方向（長手方向）の回
路基板５０に流れるλ／４のイメージ電流の流れようと
する線路長を確保することができる。従って、アンテナ
１４の励振周波数の周波数ズレやＶＳＷＲ特性の劣化を
防ぐことができる。また図３と図５に示す実施の形態で
は、スリット６０やメアンダライン１６０を用いてリア
クタンス成分の装荷を行なうことにより、広帯域な周波
数特性を得ることができる。

【００２０】次に、図６を参照して本発明のさらに別の
実施の形態について説明する。図６の実施の形態が図３
と図５の実施の形態と異なるのは次の点である。すなわ
ち、回路基板５０のグランド５５に対して、突出するよ
うにして外付けにリアクタンス素子２６０が設けられて
いる。このリアクタンス素子２６０は、リアクタンス成
分装荷部に相当し、図３と図５の実施の形態においてス
リット６０とメアンダライン１６０を平面パターン形成
によりリアクタンス装荷したのとは異なり、別プロセス
で形成したものである。つまりリアクタンス素子２６０
は別プロセスにより回路基板５０のグランド５５に外付
け状態で接続されている。

【００２１】図７の実施の形態では、別のリアクタンス
素子３６０がリアクタンス成分装荷部として回路基板５
０のグランド５５に設けられている。このリアクタンス
素子３６０も、リアクタンス素子２６０と同様に、別プ
ロセスで形成されてグランド５５に外付け状態で装荷さ
れている。図６に示すリアクタンス素子２６０は、主に
アンテナ１４の軸方向（長手方向）であるＺ方向に沿っ
て形成されているが、図７のリアクタンス素子３６０
は、Ｚ方向とは直交するＸ方向に沿って主に形成されて
いる。

【００２２】図９と図１０は本発明のさらに別の実施の
形態を示している。図９では、回路基板５０のグランド
５５に対してリアクタンス成分装荷部としての延長線路
部分４００が形成されている。図１０の別の実施の形態
では、回路基板５０のグランド５５に対して例えばＵ字
型のような延長線路部分４５０が形成されている。これ
らの図９と図１０のリアクタンス成分装荷部としての延
長線路部分４００，４５０は、図３と図５に示す実施の
形態におけるリアクタンス成分装荷部が回路基板上に平
面パターン形成により形成されているのとは異なり、多
層基板における多層基板間の電気的な接続により形成さ
れている。

【００２３】本発明の各実施の形態では、図８に示すよ
うなＶＳＷＲの特性向上やグランド基板長の不足による
周波数ズレを補うことができる。この回路基板５０には
容量成分の装荷により、広帯域な周波数特性が得られ
る。携帯電話（携帯電話端末ともいう）のグランド基板
としての回路基板５０の端部もしくは中央部にリアクタ
ンス成分の装荷を行なうことにより、グランド基板（回
路基板）５０の線路長を等価的に理想的なグランド基板
長まで長くすることができる。このような線路形成によ
り、上述したようにＶＳＷＲ特性の向上やグランド基板
長の不足による周波数ズレを完全に補うことができる。

【００２４】また本発明の実施の形態では、従来のよう
にチップ素子をアンテナに追加して整合回路を形成する
必要が無く、アンテナの周波数ズレを改善することがで
きる。この結果、チップ素子による損失を解消し、ＶＳ
ＷＲ特性の改善ができると共に、低コスト化が図れる。
上述した実施の形態では、携帯型電子機器の一例として
携帯電話を挙げているが、これに限らない。例えば電波
の送信および受信を行なうアンテナを有する携帯型電子
機器であれば、一例として携帯情報端末やテレビジョン
受像機あるいはその他の携帯型の電子機器であっても本
発明は適用することができる。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
携帯型電子機器の小型化を図ることができると共に、励
振周波数の周波数ズレやＶＳＷＲ特性の劣化を防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の携帯型電子機器の一例として携帯電話
を示す正面図。

【図２】図１の携帯電話の背面図。

【図３】図１と図２の携帯電話の構成を示す図。

【図４】図３の携帯電話の構成をより詳しく示す図。

【図５】本発明の別の実施の形態を示す図。

【図６】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。

【図７】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。

【図８】本発明の実施の形態におけるＶＳＷＲ特性の改
善例を示す図。

【図９】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。

【図１０】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。

【図１１】従来の携帯電話においてＶＳＷＲ特性の劣化
を示す図。

【図１２】従来における理想的な携帯電話の例を示す
図。

【図１３】従来において小型化された携帯電話を示す
図。

【符号の説明】

１０・・・携帯電話（携帯型電子機器の一例）、１２・
・・筐体、１４・・・アンテナ、５０・・・回路基板、
５４・・・回路部、６０・・・スリット（リアクタンス
成分装荷部）、Ｌ４・・・グランド基板長、Ｚ・・・ア
ンテナの軸方向（長手方向）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電波の送信と電波の受信を行なうための
   アンテナと、 前記アンテナを搭載していて、前記アンテナの長手方向
   に配置されている回路基板と、 前記回路基板に設けられており、前記アンテナの長手方
   向の前記回路基板のグランドに流れるλ／４のイメージ
   電流の線路長を確保するためのリアクタンス成分装荷部
   と、を備えていることを特徴とする携帯型電子機器。
2. 【請求項２】 前記リアクタンス成分装荷部は、前記回
   路基板上に平面パターン形成により形成されたスリット
   である請求項１に記載の携帯型電子機器。
3. 【請求項３】 前記リアクタンス成分装荷部は、前記回
   路基板上に平面パターン形成により形成されたメアンダ
   ラインである請求項１に記載の携帯型電子機器。
4. 【請求項４】 前記リアクタンス成分装荷部は、前記回
   路基板に追加して外付けで形成されている請求項１に記
   載の携帯型電子機器。
5. 【請求項５】 前記回路基板は多層回路基板であり、前
   記リアクタンス成分装荷部は、前記多層回路基板に形成
   されている請求項１に記載の携帯型電子機器。
6. 【請求項６】 前記携帯型電子機器は、携帯電話である
   請求項１に記載の携帯型電子機器。