JP2004048763A - スロットアンテナ装置およびこのアンテナ装置を用いた無線機 - Google Patents

Abstract

【目的】アンテナ体自身、それと共に無線機内に搭載される回路基板との配置関係を改良することにより、高い送受信性能を維持しながら、小型化、薄型化が可能なスロットアンテナ装置およびこのアンテナ装置を用いた無線機を提供すること。
【構成】アンテナ体１１ｂは、導電板１１１の長さ方向にスロット１１２が形成されたスロットアンテナである。導電体１１１は、屈曲部１１３で面方向に屈曲して、スロット１１２は、２方向に開口している。スロット１１２の内部には、無線機回路が構成されている回路基板１２が挿入され、誘電体が充填された状態にある。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、ポケットベルなどに用いられる携帯用無線機のアンテナ装置に関し、特に、ケース内蔵型のスロットアンテナ装置およびこのアンテナ装置を用いた無線機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯用無線機のうち、携帯用電話などには、モノポールアンテナ、逆Ｆ型アンテナなどが用いられ、ポケットベル（商標）などには、フェライトアンテナ、微小ループアンテナや板状ループアンテナなどが用いられている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アンテナの送信効率または受信効率は、使用する電波の波長と、アンテナ長との比によって規定されるため、ポケットベルに搭載できるほどの小さなアンテナの場合には、高い周波数で使用せざるを得ないという制約があり、ＦＭ帯域などで使用可能なポケットベルを実現できないという問題点がある。たとえば、ループアンテナの場合には、ＦＭ帯域などで使用可能にするには、開口面積を大きくする必要があるため、ポケットベルに搭載できなくなってしまう。
【０００３】
このような問題点に鑑みて、本発明の課題は、アンテナ体自身、それと共に無線機内に搭載される回路基板との配置関係を改良することにより、高い送受信性能を維持しながら、小型化、薄型化が可能なケース内蔵型のスロットアンテナ装置およびこのアンテナ装置を用いた無線機を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および作用】
上記課題を解決するために、ポケットベルなどのケース内蔵型の携帯用アンテナにおいて、以下の手段を講じてある。まず、外周側にスロットにされるべき隙間をもって対向する一対の導電板と、前記一対の導電板同士をその外周側の所定の位置で電気的に接続する短絡部とによって、スロットアンテナを構成できる。この場合には、薄型のアンテナ体を構成できるとともに、外周に向けてスロットが開口するため、指向性の優れたアンテナ体を構成できる。また、本発明のアンテナ体は、スロットアンテナとして構成されるので、磁界成分に対して感度を有する。従って、人体に装着したときに、感度が向上することも期待できるので、ポケットベルなどの携帯用のアンテナ装置に適している。
【０００５】
ここで、スロットの長さ方向の略中央位置には、前記一対の導電板の双方に電気的に接続する同調用容量素子、たとえば、チップコンデンサや同調用バラクタダイオードを設けることが好ましい。また、導電板のうちの少なくとも一方は、その外周部が他方側の導電板に向けて屈曲していることが好ましい。
【０００６】
さらに、前記一対の導電板の間には、無線機回路が構成された回路ブロックを配置することが好ましい。この場合には、前記一対の導電板の双方に、無線機回路の形成領域に対向する部分に開口部が形成して、ノイズ対策を施すことが好ましい。
【０００７】
または、前記一対の導電板のうちの一方側に、無線機回路の形成領域に対向する部分に開口部を形成してもよい。この場合には、無線機回路の上面側に開口部に向けて表示パネルを配置すれば、導電板に遮られることなく、表示パネルに表示された情報をみることができる。従って、前記一対の導電板のうち、開口部が形成された側の導電板で、アンテナ装置自身の表面側を構成するケース本体として構成し、他方側で、このケース本体の裏面側を塞ぐ蓋材として構成できる。この場合には、ケース本体および蓋材との間には、これらを絶縁分離してスロットを確保するスペーサを配置する。
【０００８】
外周側にスロットにされるべき所定の隙間をもって対向する１対の導電板と、前記一対の導電板同士をその外周側の所定の位置で電気的に接続する短絡部と、前記短絡部および前記一対の導電板によって構成されたスロットアンテナ体を介して送信または受信を行うための無線機回路とを有するケース内蔵型のスロットアンテナ装置において、前記一対の導電板を、無線機回路が構成された回路基板の表面および裏面にそれぞれ形成して、アンテナ体を薄型化するとともに、回路基板の厚さを基準に正確なスロット幅に設定することに特徴を有する。ここで、スロットの長さ方向の略中央位置には、前記一対の導電板の双方に電気的に接続する同調用容量素子、たとえば、チップコンデンサや同調用バラクタダイオードを設けることが好ましく、この同調用容量素子の電気的な接続にも回路基板のスルーホールを利用することが好ましい。
【０００９】
ここで、前記一対の導電板の少なくとも一方側を、無線機回路が構成された回路基板の基板面に形成された導電パターンで構成することが好ましい。
【００１０】
または、前記一対の導電板の少なくとも一方側を、その固定位置に対応する回路基板上に形成された導体パターンに対して固定する。この場合には、前記一対の導電板は、導電ワイヤーで構成できる。また、平板状の導電体でも構成でき、この場合には、前記一対の導電板には、外周側で屈曲する側面部や端子を設けておくことが好ましい。
【００１１】
また、回路基板上における前記一対の導電板の配置領域と、無線機回路部の形成領域とは、回路基板の面方向において隣接させることが好ましい。さらに、短絡部を、回路基板のスルーホール内に構成することが好ましい。また、前記一対の導電板を回路基板の端縁に沿うように配置することが好ましい。
【００１２】
このようなスロットアンテナ装置では、たとえば、スロットアンテナ体に対し、スロットの両側に、不平衡回路で構成された無線機回路の端子との第１の給電点、および無線機回路のグランド端子との第２の給電点を設けることがある。または、スロットの両側に、平衡回路で構成された無線機回路の２つの端子との給電点を設けることがある。
【００１３】
【実施例】
添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。なお、いずれの実施例においても、各アンテナ体は、ケース内に構成されて、ポケットベルなどのケース内蔵型の携帯用アンテナ装置を構成している。
【００１４】
実施例１
図１（ａ）は、実施例１に係るアンテナ装置におけるアンテナ体自身の構造を模式的に示す説明図、図１（ｂ）は、それとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板との配置構造を示す説明図である。
【００１５】
これらの図において、本例の携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体１１ａは、帯状の導電板１１１の幅方向の中央位置に、その長さ方向に１条の溝としてのスロット１１２が形成されており、スロットアンテナとして機能するようになっている。導電板１１１には、スロット１１２の開口縁から面方向に突出する端子１１１ａ〜１１１ｄが形成されている。このような構成のアンテナ体１１ａは、それを介して送信または受信を行うための無線機回路が構成された回路基板１２（銅張ガラス−エポキシ積層板）とともに、無線機用ケース内に収納される。
【００１６】
本例では、アンテナ体１１ａと回路基板１２とを無線機用ケース内に収納する際には、図１（ｂ）に示すように、アンテナ体１１ａのスロット１１２に回路基板１２を挿入してある。この状態で、各端子１１１ａ〜１１１ｄは、回路基板１２の基板面に沿う状態にあるため、各端子１１１ａ〜１１１ｄを回路基板１２の導体パターンに対してはんだ付けなどによって固定して、アンテナ体１１ａと回路基板１２とを一体にしておく。
【００１７】
回路基板１２には、同調用容量素子、給電回路または受信回路などを備える無線機回路が構成されており、たとえば、端子１１１ａ〜１１１ｄのうち、端子１１１ａ、１１１ｂを同調用容量素子に電気的接続し、端子１１１ｃ、１１１ｄの間に給電回路または受信回路を電気的に接続する。この際に、給電回路または受信回路が不平衡回路の場合には、端子１１１ｃ、１１１ｄの一方をグランド電位とする。これに対して、給電回路または受信回路が平衡回路の場合には、端子１１１ｃ、１１１ｄを回路の平衡入力端子にそれぞれ電気的に接続する。ここで、アンテナ体１１ａと無線機回路とのインピーダンス・マッチングを図るには、アンテナ体１１ａの給電点の位置を同調用容量素子の接続位置からずらす必要があるため、端子１１１ａ、１１１ｂと端子１１１ｃ、１１１ｄとを比較的離れた位置に形成してあり、それらの離間距離は、アンテナ体１１ａや無線機回路などの電気的特性で決定される。
【００１８】
なお、アンテナ体１１ａが搭載される携帯用無線機が固定周波数受信機の場合には、無線機回路に、たとえば、図２に示すように、シングルスーパーヘテロダイン回路１２０が構成されている。この回路では、アンテナ体１１ａでの受信周波数が、それ自身の電気的特性と、スロット１１２を跨いでアンテナ体１１ａに接続された同調用容量素子１２１の電気的特性とによって選択されるようになっている。同調用容量素子１２１の後段には、結合回路１２２が構成され、この結合回路１２２は、後段の増幅回路１２３と、アンテナ体１１ａおよび同調用容量素子１２１で構成されるアンテナ回路とを整合させている。増幅回路１２３の後段側では、発振回路１２６からの信号によって、受信信号を周波数変換する周波数変換回路１２４が構成され、その後段には、周波数変換した受信信号を復調するための復調回路１２５が構成されている。
【００１９】
一方、アンテナ体１１ａが搭載される無線機が広帯域受信機の場合には、無線機回路に、たとえば、図３に示すように、広帯域受信用回路１３０が構成されている。この回路でも、アンテナ体１１ａの受信周波数は、それ自身の電気的特性と、スロット１１２を跨いでアンテナ体１１ａに接続された同調用容量素子１３１としてのバラクタダイオードの電気的特性とによって選択されるようになっている。バラクタダイオード１３１の後段には、結合回路１３２および増幅回路１３３が構成されている。増幅回路１３３の後段側には、発振回路１３６からの信号によって、受信信号を周波数変換する周波数変換回路１３４、その出力信号を復調するための復調回路１３５が構成されている。さらに、周波数変換後の信号レベルを検出するレベル検出回路１３７と、その検出結果に基づいて、信号レベルが最大になるように、同調用容量素子１３１に印加する電圧を制御する同調電圧発生回路１３８とが構成されている。ここで、アンテナ体１１ａの一端をグランド電位にすることによって、平衡を損なうことなく、同調用容量素子１３１（バラクタダイオード）のアノードをグランド電位とすることができる。
【００２０】
このように構成した携帯用無線機では、その図４（ａ）に示すように、アンテナ体１１ａをＸＺ面方向に配置すると、垂直偏波に対しては、図４（ｂ）に示すように、８の字を描く指向性を示す。この形状は、水平に配置したダイポールアンテナが水平偏波に対して示す指向性特性と同じである。すなわち、スロット１１２の長手方向の磁界成分に対して感応するアンテナとして動作する。
【００２１】
また、本例では、アンテナ体１１ａのスロット１１２に対して、回路基板１２を挿入してあるため、スロット１１２内に対し、比誘電率が４．４の誘電体（ガラス−エポキシ）を充填した状態にある。従って、受信信号は、スロット１１２内の誘電体の誘電率の平方根に比例してみかけ上短縮され、アンテナ体１１ａの実効長さが延長された状態にある。それ故、アンテナ体１１ａを小型、薄型化しても、長波長の信号を受信できる。逆に、同じ波長の信号であれば、アンテナ体１１ａを小型、薄型化できるので、たとえば、携帯用無線機を手帳型の携帯機器として構成できるとともに、腕時計ケースの内部に収容することもできる。
【００２２】
なお、本例では、導電板１１１の中央を切り抜いてスロット１１２を形成したが、たとえば、金属製の線状材料を曲げ加工し、その内側をスロット１１２として利用してもよい。また、アンテナ体１１ａと回路基板１２とを固定および接続するにあたって、端子１１１ａ〜１１１ｄを利用し、それらを強固に一体化したが、導電板１１１のスロット１１２の内周縁を回路基板１２の導体パターンに直接はんだ付けしてもよい。
【００２３】
実施例１の改良例１
図５は、実施例１の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体、およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板との配置構造を示す説明図である。なお、本例および以降に説明する改良例において、その基本的な構成は、実施例１と同様になっているため、共通する機能を有する部分には同符号を付して、その詳細な説明および図示を省略する。また、以降に説明する各実施例およびその改良例についても、それぞれ共通する機能を有する部分には同符号を付して、その詳細な説明および図示を省略する。
【００２４】
本例のアンテナ体１１ｂは、導電板１１１の長さ方向の中央位置に屈曲部１１３を有し、この屈曲部１１３によって、導電板１１１が面方向に直角に曲がって、Ｙ方向に向かう部分１１０ａとＸ方向に向かう部分１１０ｂとを有するＬ字形になっている。また、無線機回路が構成された回路基板１２（銅張ガラス−エポキシ積層板）は、２方向に向けて開口するスロット１１２に挿入されている。なお、本例では、導電板１１１に端子を設けていないため、導電板１１１のスロット１１２の内周縁と、回路基板１２とを直接はんだ付けしてある。
【００２５】
このように構成したアンテナ体１１ｂでは、それ自身がＬ字形に曲がっているため、２方向に向けて、スロット１１２が開口する状態にある。従って、本例のアンテナ体１１ｂは、Ｘ方向およびＹ方向の２方向に対し、高い感度を有する。また、回路基板１２を基準面としたときの垂直偏波および水平偏波の双方を検出できるため、アンテナ体１１ｂは、磁界成分を検出しながら、それに直交する電界成分を検出することもできるので、感度が高い。
【００２６】
また、アンテナ体１１ｂは、導電板１１１を屈曲させてあるため、回路基板１２が占めるスペース内で長くすることができるので、波長が比較的長い周波数帯域の電磁波でも受信できる。
【００２７】
なお、本例では、アンテナ体１１ｂの端部が回路基板１２から外周にはみ出る構造になっているが、図５に点線で示すように、回路基板１２に切込み１２ａなどを形成し、そこにアンテナ体１１ｂの端部が嵌まるようにして、アンテナ体１１ｂやスロット１１２の形状、大きさなどを変えることなく、アンテナ体１１ｂを回路基板１２の面内に完全に収めてもよい。また、回路基板１２のスルーホールを利用して、回路基板１２の表面側と裏面側とにおいて、アンテナ体１１ｂを接続してもよい。このような構造は、実施例１および以下に説明する改良例にも適用できる。
【００２８】
実施例１の改良例２
図６は、実施例１の改良例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体および回路基板との配置構造を示す説明図である。
【００２９】
本例のアンテナ体１１ｃは、導電板１１１の途中位置に２つの屈曲部１１３ａ、１１３ｂを有し、いずれの屈曲部１１３ａ、１１３ｂでも、導電板１１１は、面方向の内側に直角に曲がって、Ｙ方向に向かう部分１１０ａ、Ｘ方向に向かう部分１１０ｂ、および再びＹ方向に向かう部分１１０ｃとを有する。
【００３０】
また、無線機回路が構成された回路基板１２は、アンテナ体１１ｃのスロット１１２に挿入されている。なお、本例でも、導電板１１１に端子を設けていないため、導電板１１１のスロット１１２の内周縁と、回路基板１２とを直接はんだ付けしてある。
【００３１】
このように構成したアンテナ体１１ｃでは、それ自身を２か所で屈曲させているため、回路基板１２を大きくすることなく、アンテナ体１１ｃをさらに長くすることができるので、波長が比較的長い周波数帯域の電磁波を送信または受信するのに適している。また、アンテナ体１１ｃと回路基板１２とは、Ｙ方向に向かう部分１１０ａ、１１０ｃ、およびＸ方向に向かう部分１１０ｂのそれぞれで固定されているため、衝撃などが加わっても、回路基板１２がアンテナ体１１ｃから脱落することがない。
【００３２】
なお、本例でも、アンテナ体１１ｃを回路基板１２の外周縁に沿って配置した方が、アンテナ体１１ｃを長くすることができるので、波長が比較的長い周波数帯域の電磁波を送信または受信するのに有利である。但し、同調周波数は、スロット１１２の周囲長によって規定されるので、同調周波数に応じて、アンテナ体１１ｃの長さ、回路基板１２の長さ寸法および幅寸法を設定することになる。
【００３３】
実施例１の改良例３
図７は、実施例１の改良例３に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構造を模式的に示す説明図である。
【００３４】
本例のアンテナ体１１ｄは、導電板１１１の途中位置に４箇所の屈曲部１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄを有し、いずれの屈曲部でも、導電板１１１は、面方向の内側に直角に曲がって略矩形の平面形状を有する。なお、本例でも、スロット１１２には、無線機回路が構成された回路基板１２が挿入されるが、図７では、その図示を省略してある。
【００３５】
このように構成したアンテナ体１１ｄでは、それ自身を４か所で屈曲させているため、回路基板１２を大きくすることなく、アンテナ体１１ｄをさらに長くすることができる。また、アンテナ体１１ｄを回路基板１２に強固に固定できる。
【００３６】
なお、アンテナ体１１ｄは、端部１１１ｅ、１１１ｆ同士を接続して、リング状にしてもよい。この場合に、スロット１１２の長さは、送信または受信すべき電磁波の周波数、波長に合わせて決定することになる。
【００３７】
実施例２
図８は、実施例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体および回路基板との配置構造を示す説明図である。
【００３８】
本例の携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体２１ａは、導電板２１１の幅方向の中央位置に１条の溝としてのスロット２１２が形成されており、スロットアンテナとして機能するようになっている。導電板２１１には、その外周縁から張り出す４つの端子２１１ａ〜２１１ｄが形成されている。このような構成のアンテナ体２１ａは、それを介して、送信または受信を行うための無線機回路が構成された回路基板２２（銅張ガラス−エポキシ積層板）とともに、無線機用ケース内に収納される。
【００３９】
本例では、アンテナ体２１ａと回路基板２２とを無線機用ケース内に収納するにあたって、アンテナナ体２１ａを回路基板２２に沿うように平行に配置してある。この状態で、各端子２１１ａ〜２１１ｄを回路基板２２の導体パターンに対してはんだ付けすることによって、アンテナ体２１ａを回路基板２２に固定するとともに、回路基板２２上に構成された同調用容量素子や無線機回路に電気的に接続してある。
【００４０】
このように構成したアンテナ体２１ａでは、厚さ寸法が極めて小さいので、薄型の携帯用無線機に搭載するのに適している。また、回路基板２２に形成されている導体パターンは、アンテナ体２１ａの裏面で反射板として機能するため、アンテナ体２１ａの上面側からの電磁波に対する感度が高い。
【００４１】
なお、端子２１１ａ〜２１１ｄを設けない場合には、導電板２１１と回路基板２２の導体パターンとを直接はんだ付けすることになる。この場合、同調用容量素子は、導電板２１１の外周側、スロット２１２、または導電板２１１の上面に配置する。
【００４２】
実施例２の改良例１
なお、実施例２において、アンテナ体２１ａを回路基板２２に密着させてもよいが、図９に示すアンテナ体２１ｂのように、スロット２１２の内周縁から下方に端子２１１ｅ〜２１１ｈを突出させ、これらの端子２１１ｅ〜２１１ｈを回路基板２２の導体パターンにはんだ付けしてもよい。この場合には、回路基板２２とアンテナ体２１との間に隙間を形成できるので、回路基板２２とアンテナ体２１ｂとの間に回路素子を実装することができる。すなわち、アンテナ体２１ｂと回路基板２２との隙間を部品実装用の空間として利用して、回路基板２２の小型化を図ってもよい。
【００４３】
実施例２の改良例２
図１０に示すアンテナ体２１ｃのように、スロット２１２の内周縁から下方に端子２１１ｅ〜２１１ｈを突出させるとともに、導電板２１１自身の端部２１０をＬ字状に屈曲させ、これらの端子２１１ｅ〜２１１ｈ、および端部２１０を回路基板２２の導電パターンにはんだ付けしてもよい。
【００４４】
このように構成したアンテナ体２１ｃでは、回路基板２２との間に部品を実装できるとともに、それらの接着強度が向上する。また、端部２１０をはんだ付けした導体パターンをグランド電位にするとともに、アンテナ体２１ｃに対する給電点の位置（端子２１１ｅ〜２１１ｈの形成位置）を調整することによって、アンテナ体２１ｃにおいて、スロットアンテナとしてのモードによる磁界成分の検出と、逆Ｆ形アンテナのモードによる電界成分の検出の双方を行うことができる。
【００４５】
実施例２の改良例３
図１１は、実施例２の改良例３に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体と回路基板との配置構造を示す説明図である。
【００４６】
本例のアンテナ体２１ｄも、導電板２１１が回路基板２２に沿うように平行に配置してあり、回路基板２２に形成されている導体パターンを反射板として利用するようになっている。また、アンテナ体２１ｄには、導電板２１１の長さ方向の２か所に２つの屈曲部２１３ａ、２１３ｂが形成されており、いずれの屈曲部２１３ａ、２１３ｂでも、導電板２１１は、回路基板２２の外周側で面方向に直角に曲がっている。このため、アンテナ体２１ｄは、Ｘ方向に向かう上面部２１０ａ、Ｚ方向に向かう側面部２１０ｂ、および再びＸ方向に向かう下面部２１０ｃのうち、上面部２１０ａと下面部２１０ｃとの間で回路基板２２を挟んだ状態にある。なお、導電板２１１と回路基板２２との電気的な接続は、それらを直接はんだ付けしてもよいが、所定の形状に屈曲した端子などを用いて電気的な接続を行ってもよい。
【００４７】
このように構成したアンテナ体２１ｄでは、回路基板２２が占めるスペース内で、その長さ寸法を長くできる。また、アンテナ体２１ｄは、回路基板２２の表面および裏面の双方でスロット２１２が開口し、かつ、回路基板２２に形成されている導体パターンは、その表面側および裏面側の双方において、アンテナ体２１ｄに対する反射板として機能する。それ故、アンテナ体２１ｄは、上面側および下面側の双方に対して感度が高い。
【００４８】
実施例２の改良例４
なお、図１１に示すアンテナ体２１ｄにおいて、回路基板２２との間に部品を実装する隙間を確保する場合には、図１２に示すアンテナ体２１ｅのように、屈曲部２１３ａ、２１３ｂに加えて、その両端側に屈曲部２１３ｃ、２１３ｄを形成し、これらの屈曲部２１３ｃ、２１３ｄによって、導電板２１１の端部２１０ｄ、２１０ｅが回路基板２２に向けて曲げておく。この場合には、アンテナ体２１ｅと回路基板２２との間に部品を実装できることに加えて、アンテナ体２１ｅ端部２１０ｄ、２１０ｅを回路基板２２の導体パターンにはんだ付けすることによって、アンテナ体２１ｅを回路基板２２に強固に固定するとともに、それらの間の電気的接続を行うことができる。
【００４９】
実施例３
図１３は、実施例３の携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体を示す説明図である。
【００５０】
本例のアンテナ体２１ｆでは、スロット２１２が形成された導電板２１１に対し、長さ方向の２か所に２つの屈曲部２１３ａ、２１３ｂが形成されており、これらの屈曲部２１３ａ、２１３ｂでは、導電板２１１は、面方向に直角に曲がっている。このため、アンテナ体２１ｆは、Ｘ方向に向かう上面部２１０ａ、Ｚ方向に向かう側面部２１０ｂ、および再びＸ方向に向かう下面部２１０ｃを有する。本例では、導電板２１１の上面部２１０ａのみにスロット２１２が形成されており、その他の部分には、スロットが形成されていない。
【００５１】
このため、スロット２１２が形成されている上面部２１０ａには、その裏面側に反射板（下面部２１０ｃ）が配置された状態にあるため、上面側からの電磁波に対する感度が高い。なお、アンテナ体２１ｆでは、無線機回路が構成された回路基板をスロット２１２に挿入することによって、スロット２１２内に誘電体を充填した効果を得ることができる。また、アンテナ体２１ｆに対し、上面部２１０ａと下面部２１０ｃとの間に回路基板２２を配置してもよく、この場合には、下面部２１０ｃに対してグランド電位を印加することが好ましい。
【００５２】
なお、アンテナ体２１ｆは、上面部２１０ａ、側面部２１０ｂおよび下面部２１０ｃがそれぞれ別体のものをねじ止めなどの方法で連結した構造であってもよい。
【００５３】
実施例３の改良例１
図１４は、実施例３の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構造を示す説明図である。
【００５４】
本例のアンテナ体２１ｇでも、スロット２１２が形成された導電板２１１の裏面側に反射板２１４が配置された構造になっているが、本例では、導電板２１１と反射板２１４との間に誘電体２１５が充填された状態にある。また、誘電体２１５は、導電板２１１のスロット２１２内にも充填されており、アンテナ体２１ｇで受信した電磁波の波長を見かけ上短縮し、短いスロット２１２でありながら、比較的長い波長にも対応できるようになっている。また、反射板２１４の効果によって、上面側からの感度を高めてある。
【００５５】
このようなアンテナ体２１ｇは、所定の形状に成形した誘電体２１５の上面および下面に導電板２１１および反射板２１４をそれぞれ貼り付けることによって形成できる。なお、アンテナ体２１ｇでは、導電板２１１と反射板２１４とが誘電体２１５の側面で電気的に接続する構造でもよい。
【００５６】
実施例３の改良例２
また、図１４に示すアンテナ体２１ｇを導電板２１１、反射板２１４、および誘電体２１５を１枚の回路基板２２から形成してもよい。すなわち、回路基板２２として両面プリント基板（両面銅張ガラス−エポキシ積層板）を用い、その表面側の金属層（銅層）をパターニングして、スロット２１２が形成された導電板２１１を導体パターンとして形成する一方、回路基板２２の裏面側では、この導電板２１１に対向する領域に反射板２１４を導体パターンとして残す。このように構成したアンテナ体２１ｇでは、導電板２１１と反射板２１４との間、およびスロット２１２の内部に誘電体２１５（ガラス−エポキシ）が充填されたアンテナ体２１ｇを簡単に製造できる。
【００５７】
また、回路基板２２として、両面に金属層がプリントされたフレキシブルテープを用い、その金属層を所定の形状にパターニングして、導電板２１１および反射板２１４を導体パターンとして形成してもよい。この場合には、アンテナ体２１ｇは、自由に曲げることができるので、腕時計の内部などの狭い空間にアンテナ体２１ｇを配置できる。
【００５８】
実施例４
図１５は、実施例４に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体および回路基板の構造を示す説明図である。
【００５９】
本例のアンテナ体２１ｈも、回路基板２２として両面プリント基板を用い、その両面の金属層をパターニングして、スロット２１２が形成された導電板２１１と、反射板２１４を導体パターンとして形成してある。導電板２１１は、回路基板２２の金属層に対するパターンで形成するため、任意の形状に形成できる。従って、本例のように、導電板２１１およびスロット２１２が屈曲部２１３ｇでＬ字形に曲がったものとして、一定面積の回路基板２２上において、寸法を長く形成するのも容易である。なお、導電板２１１の形状については、Ｌ字形の他にも、途中位置で屈曲させて矩形としたもの、外周形状が円形のものなど、携帯用無線機のケースの形状などに合わせた形状に設計できる。
【００６０】
本例では、回路基板２２からアンテナ体２１ｈを形成できるので、その小型化および薄型化が可能であり、特に、回路基板２２および導電板２１１の外周形状を円形にした場合には、腕時計の円形ケース内に収納するのに適している。また、導電板２１１自身が導体パターンであるため、導電板２１１の上面に対し、スロット２１２を跨ぐように同調用容量素子２２１を実装することもできる。
【００６１】
さらに、導電板２１１と反射板２１４とを電気的接続するにあたって、回路基板２２に形成したスルーホールを利用することもできる。
【００６２】
なお、反射板２１４は、導電板２１１に対して同等以上の面積をもって対向させ、それには、グランド電位を印加することとなる。
【００６３】
なお、図１６に示すアンテナ体２１ｉのように、導電板２１１および反射板２１４のうち、いずれか一方のみを回路基板２２の導体パターンで構成してもよい。すなわち、アンテナ体２１ｉでは、回路基板２２と別体の導電板２１１を回路基板２２に対向するように固定してある一方、反射板２１４は、回路基板２２の裏面側の金属層に施したパターンで形成してある。ここで、導電板２１１には、その外周側に端子２１１ａ〜２１１ｄが形成されており、これらの端子２１１ａ〜２１１ｄは、回路基板２２の導体パターンにはんだ付けされている。
【００６４】
また、実施例４において、４層または６層の金属層を有する多層基板を用いた場合には、これらの金属層のいずれの層を用いて、導電板または反射板を構成してもよい。
【００６５】
実施例５
図１７は、本発明の実施例５に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【００６６】
本例のアンテナ体３１ａでは、矩形の第１の導電板３２および第２の導電板３３を所定の隙間３４を介して平行に配置されている。ここで、第１および第２の導電板３２、３３としては、金属板を用いることができる他にも、たとえば、プラスチック製の携帯用無線機のケースの内面に蒸着された導電性の薄膜を用いることもでき、導電率が高いものであれば、その材質に限定がない。
【００６７】
第１および第２の導電体３２、３３は、その一方側の端縁において、短絡板３５によって電気的に接続されており、これに隣接する端縁では、無線機回路が構成された無線機回路ブロック３６が給電点３７ａ、３７ｂで電気的に接続している。
【００６８】
このように構成したアンテナ体３１ａは、第１および第２の導電板３２、３３の外周側において、短絡板３５の形成位置から第１および第２の導電板３２、３３との外周を回って短絡板３５に戻るまでの隙間３４によって、スロット３４２が形成されている状態にあり、スロットアンテナとして機能する。
【００６９】
しかも、スロット３４２は、第１および第２の導電板３２、３３の対向距離に相当する幅をもって、全周囲に向けて開口する状態にある。このため、直線的に延びるスロットが形成されたスロットアンテナに比較して、本例のアンテナ体３１ａは、ループアンテナのようなモードも複合的に作用する。このため、電磁界成分が有効に受信または送信されるので、アンテナ利得が高いという効果を奏する。
【００７０】
すなわち、図１８には、スロット３４２が矩形に曲がる本例のアンテナ体３１ａの指向性特性を実線Ａ１で示してあり、同様に、同寸法のスロットが直線に延びる比較例としてのスロットアンテナの指向性特性（点線Ａ２で示す。）と比較してある。ここで、各値は、アンテナ、利得の最大値に対する相対比で示してあり、水平面における指向性である。これらの指向性特性を比較すると、本例のアンテナ体３１ａは、比較例に比して、アンテナ利得が数ｄＢほど向上している。また、本例のアンテナ体３１ａは、比較例に比して、パターンが丸く、ヌルポイントが減少傾向にあり、無指向性に近い。それ故、本例のアンテナ体３１ａは、薄型化が可能であることに加えて、感度も高いので、携帯用無線機に適している。
【００７１】
なお、隙間３４に対しては、アンテナ体３１ａを補強する目的に、プラスチック材料などを挿入してもよい。特に、隙間３４に対し、低損失の誘電体を挿入すると、スロット３４２に誘電体を充填した状態になって、受信した電磁波の波長をみかけ上短縮する効果を得ることができる。それ故、アンテナ体３１ａは、小型であっても、波長が比較的長い電磁波を受信することもできる。また、アンテナ体３１ａを大きくすることなく、アンテナ利得を高めることができる。
【００７２】
なお、給電点３７ａ、３７ｂの位置については、アンテナ体３１ａと、無線機回路ブロック３６とのインピーダンス・マッチングの面から最適な位置に設定することにより高い感度を得ることができる。また、短絡部３５については、各導電板と一体のもの、またはねじ止めなどで導電板に固定されたものなど、いずれの構造のものでもよい。
【００７３】
実施例５の改良例１
図１９は、本発明に実施例５の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【００７４】
本例のアンテナ体３１ｂでは、実施例５と同様に、矩形の第１の導電板３２および第２の導電板３３が所定の隙間３４を介して平行に配置され、それらの一方側の端縁には、第１および第２の導電板３２、３３を電気的接続する短絡板３５が形成されている。
【００７５】
本例では、第１および第２の導電板３２、３３に対し、短絡板３５とは反対側の端縁で同調用容量素子３８がスロット３４２を跨いで電気的に接続している。この接続位置は、同調用容量素子３８がスロット３４２の長さ方向の中心位置でアンテナ体３１ｂで電気的に接続する位置に相当する。
【００７６】
ここで、同調用容量素子３８は、第１および第２の導電板３２、３３の外周寸法、すなわち、スロット３４２の長さが使用周波数の半波長に相当する寸法よりも短くても、アンテナ体３１ｂが同調するようにしている。しかも、同調用容量素子３８をスロット３４２の長さ方向の中心位置に配置して、アンテナ利得を最大限に高めてある。その理由を、実施例５に係るアンテナ体と、本例のアンテナ体３１ｂとを比較して、以下に説明する。図２０（ａ）に示すように、同調用容量素子を用いないアンテナ体３１ａでは、電流の振幅Ｉが正弦波を描くため、半波長とスロット３４２の長さが一致したときにアンテナ体が共振する。これに対し、図２０（ｂ）に示すように、スロット３４２の長さ方向の中央位置に同調用容量素子３８を設けたアンテナ体３１ｂでは、電流の振幅Ｉが同調用容量素子３８によって急変するため、見掛け上、波長が短くなった状態となる。また、図２０（ｂ）に示すように、スロット３４２の中央位置に同調用容量素子３８を配置した方が、その両側で電流バランスをとることができるため、アンテナ体３１ｂに電流を最大に流すことができるので、アンテナ利得が向上する。
【００７７】
実施例５の改良例２
図２１は、本発明に実施例５の改良例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【００７８】
本例のアンテナ体３１ｃでは、実施例５の改良例１に対し、無線機回路ブロック３６からの給電点３７１ａ、３７２ｂを同調用容量素子３８の第１および第２の導電板３２、３３への接続点３８ａ、３８ｂと同じ端縁の側に配置したことに特徴点がある。すなわち、本例では、給電点３７１ａ、３７２ｂと接続点３８ａ、３８ｂが並んでいるため、同調用容量素子３８も、無線機回路とともに、無線機回路ブロック３６内に実装することができる。それ故、組み立て時の部品点数を削減できるとともに、構造を簡素化できるので、コストを低減できる。
【００７９】
実施例５の改良例３
図２２は、本発明に実施例５の改良例３に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【００８０】
本例のアンテナ体３１ｄでは、実施例５の改良例１に対し、第１の導電板３２の外周部を第２の導電板３３に向けて折り曲げて側面部３２１を形成する一方、第２の導電板３３の外周部を第１の導電板３２に向けて折り曲げて側面部３３１を形成してある。ここで、側面部３２１の下端縁と、側面部３３１の上端縁との間には、隙間３４を確保してあり、それがスロット３４２である。
【００８１】
このように構成したアンテナ体３１ｄでは、隙間３４の幅（スロット３４２の幅）によって、アンテナ利得が変わる。使用周波数が高く（波長が短く）なる場合には、スロット３４２の幅を狭める必要があり、例えば使用周波数が１００ＭＨｚであれば、スロット３４２の幅は、５〜９ｍｍ程度が適正である。これに対し、使用周波数が３００ＭＨｚであれば、スロット３４２の幅は、３〜７ｍｍ程度が適正である。このようなスロット３４２の幅の調整を本例のアンテナ体３１ｄでは、その基本的な設計条件を変えることなく行なうことができる。
【００８２】
すなわち、本例では、第１および第２の導電板３２、３３の対向距離を変更せずに、それらに側面部３２１、３３１を設け、その幅寸法を変えることにより、スロット３４２の幅を同調周波数に対して適正な値に調整できる。従って、第１および第２の導電板３２、３３などを収容する無線機本体のケースや第１および第２の導電板３２、３３を固定する部材などを設計変更せずに、同調周波数を変更できる。
【００８３】
実施例５の改良例４
図２３は、本発明に実施例５の改良例４に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【００８４】
本例の携帯用無線機では、実施例５の改良例３に係るアンテナ体３１ｄに対し、第１の導電板３２と第２の導電板３３との間に無線機回路ブロック３６を配置して、無線機回路ブロック３６をアンテナ体３１ｄの外側には、配置していない。このため、無線機回路ブロック３６が占有していたスペースを省くことができるので、携帯用無線機の小型化を実現できる。
【００８５】
実施例５の改良例５
図２４（ａ）は、本発明の実施例５の改良例５に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【００８６】
本例の携帯用無線機のアンテナ体３１ｅでは、実施例５の改良例４に係るアンテナ体に対し、第１の導電板３２の中央部分に矩形の開口部３２０を形成し、第２の導電板３３の中央部分に矩形の開口部３３０を形成してある。また、第１の導電板３２と第２の導電板３３との間の中央部分に無線機回路ブロック３６を配置して、携帯用無線機を小型化してある。ここで、開口部３２０、３３０の形成位置は、無線機回路ブロック３６の配置位置に対応しており、開口部３２０、３３０の大きさは、無線機回路ブロック３６が占める面積よりも大きく設定してあるため、無線機回路ブロック３６の上方側および下方側は、開放状態にある。
【００８７】
このように構成したアンテナ体３１ｅでは、第１および第２の導電板３２、３３の間に無線機回路ブロック３６があることに起因して、第１および第２の導電板３２、３３は、無線機回路ブロック３６が発生するノイズを拾いやすいが、本例では、無線機回路ブロック３６に対応する位置に開口部３２０、３３０を形成してあるため、第１および第２の導電板３２、３３の間に発生する電界が導体板３２、３３の外側部分に集中し、無線機回路ブロック３６の近傍には、電界が発生しない。それ故、無線機回路ブロック３６が発生するノイズが、第１および第２の導電板３２、３３の間に発生する電界を乱さないので、ノイズの影響が少なく、アンテナ利得が向上する。
【００８８】
たとえば、アンテナ体３１ｅの指向性特性を、アンテナ装置単体で測定すると、図２４（ｂ）の点線Ｂ２に示すように、アンテナ利得を示す。また、本例のアンテナ体３１ｅを胸ポケットに入れた場合の指向性特性を実線Ｂ１で示す。ここで各値はアンテナ利得の最大値に対する相対比出示してあり、水平面における指向性である。これらの値を比較すると人体のイメージ効果によって、人体の正面（０゜方向）で数ｄＢほどアンテナ利得が高くなるため、ポケットベルなどの携帯用無線機に適している。
【００８９】
また、図２４（ａ）に示すように、無線機回路ブロック３６の上面に液晶表示パネル３６１を搭載して、そこで情報を表示するようにしても、第１の導電板３２の開口部３２０から表示を見ることができる。一方、第２の導電板３３の開口部３３０によって、無線機回路ブロック３６の下面が開放状態にあるため、無線機回路ブロック３６の内部に装着されている電池を交換するのも容易である。それ故、アンテナ体３１ｅを用いて、図２５に示すような腕時計型携帯用無線機を構成できる。
【００９０】
図２５は、腕時計型携帯用無線機を裏面側からみた分解図であり、この腕時計型携帯用無線機では、ケース３９の表面側に表示部としての開口部３９０が形成されている。ケース３９の両側には、腕装着用バンド３９１、３９２が連結されている。ここで、ケース３９に対しては、第１の導電板３２、無線機回路ブロック３６、および第２の導電板３３が順次収納された後、ケース３９の裏面側が裏蓋３９３で閉じられて、腕時計型携帯用無線機が構成される。
【００９１】
このように構成した腕時計型携帯用無線機では、第１の導電板３２によって遮られることなく、ケース３９の開口部３９０から無線機回路ブロック３６の上面に形成された液晶表示パネルやＬＥＤ等の表示手段に表示された情報を確認できる。また、アンテナ体３１ｅは、ケース体３９および裏蓋３９３によって完全に覆われるため、アンテナ体３１ｅを構成する材料には、耐腐食性や耐磨耗性などを考慮する必要がなく、たとえば、銅などのように、耐腐食性は低いが導電性が高い金属材料でアンテナ体３１ｅを構成して、そのアンテナ利得を高めることができる。
【００９２】
実施例５の改良例６
図２６は、本発明に実施例５の改良例６に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）の構成を示す説明図である。
【００９３】
本例の携帯用無線機では、アンテナ体３１ｆにおいて、スロットを介して対向し合う第１の導電板３２および第２の導電板３３のうち、中央部に開口部３２０が形成された第１の導電板３２は、腕時計型携帯用無線機のケースを兼ねており、第２の導電板３３は、腕時計型携帯用無線機のケース（第１の導電板３２）の裏面側を閉じる裏蓋を兼ねている。このため、第２の導電板３３の中央部分には、実施例５の改良例４と相違し、開口部が形成されていないが、ケース（第１の導電板３２）の裏面側で簡単に取り外すことができるようになっている。
【００９４】
ここで、第１の導電板３２の側面部３２５には、その端面３２６に凸部としての短絡部３５を残して切り欠き３２９を形成し、そこにプラスチック製などの絶縁材料で構成したスペーサ３２７を固定してある。このため、第１の導電板３２の内側に無線機回路ブロック３６を収納した後に、第１の導電板３２の裏側を第２の導電板３３で覆っても、それらの間には、スペーサ３２７が介在するので、スロット３４２が確保される。また、第１の導電板３２と、第２の導電板３３とは、短絡部３５によって電気的に接続する。それ故、本例でも、第１の導電板３２、スペーサ３２７および第２の導電板３３を備えるアンテナ体３１ｆは、スロットアンテナとして機能する。
【００９５】
このように構成した腕時計型携帯用無線機では、第１の導電板３２（ケース）の開口部から無線機回路ブロック３６の上面に形成された液晶表示パネルなどの表示手段に表示された情報を確認できる。
【００９６】
なお、本例では、アンテナ体３１ｆと、無線機回路ブロック３６とは、図２７（ａ）に示す回路を構成している。すなわち、アンテナ体３１ｆに対し、不平衡給電を行なう目的に、第１の導電板３２の給電点３７１ａは、アンテナ端子３７３を介して、無線機回路ブロック３６の給電回路３６１に電気的に接続され、第２の導電板３３の給電点３７２ｂは、無線機回路ブロック３６のグランド端子３６２に電気的に接続されている。このような接続構造では、第１および第２の導電板３２、３３の外周部で給電点３７１ａ、３７２ｂの設定位置を変えて、給電点３７１ａ、３７２ｂと同調用容量素子３８との離間距離を最適な条件に設定することによって、アンテナ体３１ｆと、無線機回路ブロック３６とのインピーダンス・マッチングを図ることができる。
【００９７】
これに対して、アンテナ体３１ｆに対し、平衡給電を行なう目的に、図２７（ｂ）に示す回路を構成する。この回路では、第１の導電板３２の給電点３７１ａは、アンテナ端子３７３を介して、無線機回路ブロック３６の給電回路３６１に電気的に接続され、第２の導電板３３の給電点３７２ｂも、アンテナ端子３７４を介して、無線機回路ブロック３６の給電回路３６１に電気的に接続されている。このような接続構造でも、第１および第２の導電板３２、３３の外周部で給電点３７１ａ、３７２ｂの設定位置を変えて、給電点３７１ａ、３７２ｂと同調用容量素子３８との離間距離を最適な条件に設定することによって、アンテナ体３１ｆと、無線機回路ブロック３６とのインピーダンス・マッチングを図ることができる。
【００９８】
実施例６
図２８は、本発明の実施例６に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【００９９】
本例のアンテナ体４１ａは、第１の導電板４２および第２の導電板４３を所定の隙間４４を介して平行に配置されており、第１および第２の導電体４２、４３は、その一方側の端縁において、短絡部４５によって電気的に接続されている。このため、アンテナ体４１ａは、第１および第２の導電板４２、４３との外周側において、短絡部４５から第１および第２の導電板４２、４３の外周を回って短絡部４５に至るまでの隙間４４によって、スロット４４２が形成されている状態にある。このため、アンテナ体４１ａは、スロットアンテナとして機能する。
【０１００】
本例では、第１および第２の導電板４２、４３を構成するにあたって、回路基板４７（両面銅張ガラス−エポキシ積層板）の両面に形成されている金属層（銅層）をパターニングした外周側の導体パターンを用いている。従って、隙間４４は、回路基板４７のガラス−エポキシ自身であり、短絡部４５は、回路基板４７のスルーホール４７１の内面に形成されているめっき層である。
【０１０１】
さらに、本例では、第１および第２の導電板４２、４３の双方に同調用容量素子４８を接続するにあたって、まず、回路基板４７の表面側では、第１の導電板４２の内側に導体パターン４７２を形成する一方、回路基板４７の裏面側では、第２の導電板４３から内側に向けて導体パターン４７３を延設してある。ここで、導体パターン４７２と導体パターン４７３とは、回路基板４７のスルーホール４７４の内面に形成されためっき層を介して電気的に接続している。そして、回路基板４７の表面側において、第１の導電板４２および導体パターン４７２に対して同調用容量素子４８を実装してある。この同調用容量素子４８は、チップコンデンサやバラクタダイオードなどであって、隙間４４（スロット４４２）を跨がって、第１および第２の導電板４２、４３に電気的に接続する状態にある。また、同調用容量素子４８の接続位置は、短絡部４５と対向する位置にあり、スロット４４２の長さ方向の中央に相当する。
【０１０２】
このような構成したアンテナ体４１ａでは、回路基板４７の両面の金属層をパターニングするだけで、任意の形状の第１および第２の導電板４２、４３を得ることができるとともに、その隙間４４（スロット４４２）の幅も一定である。また、回路基板４７の厚さ寸法でスロット幅を正確に設計することもできる。しかも、薄型のアンテナ体４１ａを形成できるので、ポケットベルなどの携帯用無線機に搭載するのに適している。また、同調用容量素子４８も、無線機回路を構成する電子部品と同じように実装できる。さらに、第１および第２の導電板４２、４３は、回路基板４７の外周縁に沿ってパタニングされた導体パターンであるため、長さ寸法が長いとともに、その内側を利用して、無線機回路を配置することもできる。
【０１０３】
実施例６の改良例１
図２９は、本発明の実施例６の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【０１０４】
本例のアンテナ体４１ｂも、第１および第２の導電板４２、４３を構成するにあたって、回路基板４７（両面プリント基板）の両面に形成されている金属層をパターニングした導体パターンを用いている。従って、スロット４４２としての隙間４４は、回路基板４７のガラス−エポキシ基板の基体自身である。また、第１および第２の導電板４２、４３の短絡部４５は、回路基板４７に形成されたスルーホール４７１の内面に形成されているめっき層自身である。
【０１０５】
本例では、第１および第２の導電板４２、４３は、図面に向かって、回路基板４７の左半部４７ａに形成され、それに面方向で隣接する右半部４７ｂは、無線機回路の形成領域になっている。右半部４７ｂと左半部４７ａとの境界部分には、導体パターン４７５が形成されており、この導体パターン４７５と第１の導電板４２とに対し、結合コンデンサ４９１が実装されている。この結合コンデンサ４９１は、図３０に示すように、アンテナ体４１ｂと、無線機回路の初段側で増幅回路として動作するトランジスタ４９０とを電気的に接続している。ここで、結合コンデンサ４９１とアンテナ体４１ｂとの接続位置（給電点）は、スロット４４２に対し、短絡部４５の形成位置と同調用容量素子４８の接続位置との略中間に配置し、アンテナ体４１ｂと無線機回路とのインピーダンス・マッチングを行なっている。
【０１０６】
このように構成したアンテナ体４１ｂは、回路基板４７上において、無線機回路（トランジスタ４９０）から離れた領域に形成されているため、無線機回路から発生するノイズの影響を受けることがない。
【０１０７】
実施例６の改良例２
図３１は、本発明の実施例６の改良例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図、図３２は、その導電板を分解して示す説明図である。
【０１０８】
本例のアンテナ体４１ｃでは、実施例６の改良例１と同様に、回路基板４７（プリント基板）の両面に形成されている金属層をパターニングして第１の導体パターン４２ａおよび第２の導体パターン４３ａを形成し、それらの間に、回路基板４７のガラス−エポキシ基板の基体として存在する隙間４４をスロット４４２として利用している。
【０１０９】
さらに、第１および第２の導体パターン４２ａ、４３ａの上面には、矩形の第１の導電板４２ｂおよび第２の導電板４３ｂをはんだ付けしている。このため、アンテナ体４１ｃは、第１の導体パターン４２ａと第１の導電板４２ｂとが一体になって、１つの導体を構成し、第２の導体パターン４３ａと第２の導電板４３ｂとが一体になって、１つの導体を構成している。このため、本例では、実施例６の改良例１に係るアンテナ体に比較して、第１および第２の導電板４２ｂ、４３ｂの導電性が寄与するため、アンテナ体４１ｃの抵抗損失が低減され、感度が向上するという効果を奏する。なお、本例では、第１および第２の導体板４２ｂ、４３ｂは、一部が切り欠かれた形状になっているが、完全なループ形状でもよい。
【０１１０】
実施例７
図３３は、本発明の実施例７に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図であり、本例では、回路基板と、それとは別体の導体を用いてスロットアンテナが構成されている。
【０１１１】
図において、本例のアンテナ体５１ａでは、導体としての第１および第２の金属ワイヤー５２、５３を回路基板５４（両面基板）の両面に形成した導体パターン５４１、５４２、５４３にはんだ付けしてある。このため、第１および第２の金属ワイヤー５２、５３の間には、隙間５５が形成されている。また、導体パターン５４３では、回路基板５４のスルーホール５４０の内面に形成されためっき層によって、第１および第２の金属ワイヤー５２、５３を電気的に接続する短絡部５６が形成されている。このため、図３４に示すように、短絡部５６から第１および第２の金属ワイヤー５２、５３の間を通って短絡部５６に戻る経路にはスロット５５０が形成された状態にあるため、アンテナ体５１ａは、スロットアンテナとして機能する。
【０１１２】
なお、導体パターン５４１と、それに隣接する導体パターン５４５との間には、同調用容量素子５７が実装されている。また、導体パターン５４２と、それに隣接する導体パターン５４４との間には、結合コンデンサ５８が実装され、この結合コンデンサ５８は、導体パターン５４４を介して、図３４に示すように、無線機回路の増幅回路５９（トランジスタ）に電気的に接続されている。
【０１１３】
このように、本例では、回路基板５４の導体パターン５４１、５４２やスルーホール５４０を利用して、アンテナ体５１ａを構成しているため、その固定や電気的接続が容易である。
【０１１４】
実施例８
なお、第１および第２の金属ワイヤー５２、５３に代えて、図３５に示す矩形の枠形の第１および第２の導電板６２、６３を用いて、アンテナ体６１ａを構成することもできる。この場合でも、第１および第２の導電板６２、６３を回路基板６４の導体パターン６４１、６４２、６４３にはんだ付けしてある。また、これらの導体パターン６４１、６４２に隣接する位置に形成された導体パターン６４４、６４５を利用して、第１および第２の導電板６２、６３に対し、同調用キャパシタンス素子６５や結合コンデンサ６６を電気的に接続してある。さらに、回路基板６４に形成されているスルーホール６４０を利用して、第１および第２の導電板６２、６３を電気的に接続する短絡部６８を構成してある。
【０１１５】
ここで、第１および第２の導電板６２、６３には、側面部６２１、６３１をそれぞれ形成してあり、これらの側面部６２１、６３１を導体パターン６４１、６４２にはんだ付けしてある。従って、回路基板６４と第１および第２の導電板６２、６３との間に隙間を確保してあるため、その内側に同調用容量素子６５や導体パターン６４４を配置することができる。
【０１１６】
実施例８の改良例１
図３６は、本発明の実施例８の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【０１１７】
本例では、実施例８と同様に、側面部６２１、６３１を有する第１および第２の導電板６２、６３を用いて、アンテナ体６１ｂを構成してあり、さらに、側面部６２１、６３１からは、同じ長さ寸法の端子６２ａ〜６２ｃ、６３ａ〜６３ｃが突出している。ここで、端子６２ａ〜６２ｃ、６３ａ〜６３ｃは、それぞれ回路基板６４に形成された導体パターン６４１、６４２、６４３にはんだ付けされる。
【０１１８】
従って、本例のアンテナ体６１ｂでは、回路基板６４の厚さに加えて、端子６２ａ〜６２ｃ、６３ａ〜６３ｃの長さ寸法を加えた幅の隙間（スロット）が形成されることになる。それ故、スロットの幅を変更する場合には、端子６２ａ〜６２ｃ、６３ａ〜６３ｃの長さ寸法を変更すればよい。
【０１１９】
なお、本例では、図面に向かって、回路基板６４の右半部を無線機回路を構成する領域として空けてあるが、この領域を設けずに、端子６２ａ〜６２ｃ、６３ａ〜６３ｃによって、第１、第２の導電板６２、６３と回路基板６４との間の隙間が拡張されているので、この隙間を利用して、第１および第２の導電板６２、６３の内側に無線機回路を構成してもよい。
【０１２０】
また、図３７に示すように、第１および第２の導電板６２、６３が側面部６２１、６３１に相当する部分のみで構成されて矩形の枠状になっている場合でも、端子６２ａ〜６２ｃ、６３ａ〜６３ｃを利用して、回路基板６４に固定するとともに、そのスロットの幅を調整してもよい。この場合にも、第１および第２の導電板６２、６３の内側に無線機回路ブロックを配置できるとともに、無線機回路ブロックの上面に液晶表示パネルなどを形成して、情報を表示してもよい。
【０１２１】
さらに、図３８に示すように、略中央部に開口部６２０を形成した第１の導電板６２のみに、側面部６２１および端子６２ａ〜６２ｃを形成し、第２の導電板６３の方は、平板として形成してもよい。この場合でも、第１の導電板６２の側において、端子６２ａ〜６２ｃの長さ寸法でスロットの幅を調整できる。
【０１２２】
実施例９
図３９は、本発明の実施例９に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【０１２３】
本例のアンテナ体７１ａには、第１および第２の金属層７２、７３が両面に形成されたセラミック基板７４を用いてあり、その側面７４１にスロット７４０が形成されている。セラミック基板７４の側面７４１の長さ方向の中央位置には、第１および第２の金属層７２、７３を導電接続する短絡部７５が形成されている。
【０１２４】
このような構成のアンテナ体７１ａでは、通常のセラミック基板７４を所定のサイズに切断するとともに、その側面７４１に、たとえば、導電性塗料層、めっき層、または蒸着層などで短絡部７５を形成すればよいので、小型化および薄型化が容易である。また、スロット７４０は、セラミック基板７４の基体自身で充填された状態であるため、受信した波長のみかけ上の短縮効果が得られるので、小型でも、波長が比較的長い電磁波も受信できる。
【０１２５】
実施例９の改良例１
また、実施例９に係るアンテナ体７１ａに対し、図４０に示すように、セラミック基板７４の側面部７４１には、第１および第２の金属層７２、７３から接続するように、導電性塗料層、めっき層、または蒸着層などを用いて側面部７２１、７３１を形成し、これらの側面部７２１、７３１の隙間をスロット７６として利用することができる。この場合には、スロット７６の幅を調整するときには、側面部７２１、７３１の幅を調整すればよく、セラミック基板７４の厚さを変える必要がない。
【０１２６】
実施例９の改良例２
さらに、実施例９に係るアンテナ体７１ａにおいて、図４１に示すように、セラミック基板７４の両面において、その中央部分に金属層を残さずに、セラミック基板７４の端縁のみに第１の金属層７２を形成してもよい。この場合には、セラミック基板７４の表面に第１の金属層７２に接続する導体パターン７４２、それに隣接する導電パターン７４４、およびセラミック基板７４の裏面で第２の金属層７３に接続する導体パターン７４３を形成し、この導電パターン７４３をスルーホール７４０内のめっき層を介して導電パターン７４４に電気的に接続しておく。そして、導体パターン７４１、７４４に対して、同調用容量素子７８を実装することによって、同調用容量素子７８をスロット７６を跨ぐようにして、第１および第２の金属層７２、７３に電気的に接続させてもよい。
【０１２７】
このように構成したアンテナ体７１ｃは、小型のチップ状のアンテナ体であるので、そのまま回路基板などに搭載することもでき、小型、薄型の携帯用無線機に適している。
【０１２８】
その他の実施例
なお、上記の実施例１ないし９、およびそれらの改良例で示した各構造については、上記の例に加えて、それぞれを組み合わせてもよい。たとえば、図２および図３に示した回路構成は、実施例１に係るアンテナ体だけでなく、その他のいずれの実施例またはその改良例とも組み合わせることができる。
【０１２９】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明では、スロットが開口する導電板を備えるスロットアンテナ体を有するケース内蔵型のスロットアンテナ装置において、回路基板をスロット内に挿入した構成にしてある。従って、本発明によれば、アンテナ体は、スロットアンテナであるので、磁界成分に対して感度を有し、人体に装着したときに、感度が向上することも期待できるので、ポケットベルなどの携帯用のアンテナ装置に適している。また、スロット内に回路基板を挿入してあるため、誘電体が充填された場合と同様に、受信した信号の波長を見掛け上、短縮することができるので、小型のアンテナ体でも、波長が比較的長い電磁波でも受信できる。
【０１３０】
ここで、導電板を面方向に屈曲させた場合には、小型化、薄型化したままで、スロットの開口方向を２方向ないし４方向とすることができ、指向性特性が向上する。
【０１３１】
また、スロットが開口する導電板を備えるスロットアンテナ体を有するスロットアンテナ装置において、導電板を回路基板の表面に対向する状態に配置した場合には、薄型化できる。
【０１３２】
さらに、スロットが開口する導電板を備えるスロットアンテナ体を有するスロットアンテナ装置において、導電板の裏面側に反射体を配置したことに特徴を有する。従って、本発明によれば、小型化、薄型化したままで、反射板によって、感度を高めることができる。
【０１３３】
また、本発明では、導電体を回路基板の基板面に形成された導体パターンで構成しているため、部品点数を削減して、小型化を図ることができる。
【０１３４】
本発明の別の形態では、外周側にスロットにされるべき隙間をもって対向する一対の導電板を利用したスロットアンテナ体を構成したことに特徴を有する。従って、本発明によれば、薄型のアンテナ体を構成できるとともに、外周に向けてスロットが開口するため、指向性の優れたアンテナ体を構成できる。
【０１３５】
ここで、導電板に無線機回路の形成領域に対応して開口部を形成した場合には、それをケース本体として利用した場合でも、無線機回路の上面側に形成された表示パネルでの表示を導電板の開口部から見ることができる。
【０１３６】
また、導電体を、無線機回路が構成された回路基板の表面および裏面にそれぞれ形成して場合には、アンテナ体を薄型化できるとともに、回路基板の厚さを基準に正確なスロット幅に設定することもできる。この場合には、導電体を回路基板の基板面に形成された導電パターンで構成して、部品点数を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の実施例１に係るアンテナ装置におけるアンテナ体自身の構造を模式的に示す説明図、（ｂ）は、それとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板との配置構造を示す説明図である。
【図２】図１に示すアンテナ装置の構成されるスーパーヘテロダイン受信回路のブロック図である。
【図３】図１に示すアンテナ装置の構成される広帯域受信回路のブロック図である。
【図４】（ａ）は、図１に示す携帯用無線機の構成図、（ｂ）は、その指向性特性を説明するための図である。
【図５】実施例１の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図６】実施例１の改良例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図７】実施例１の改良例３に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体の構造を示す説明図である。
【図８】実施例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図９】実施例２の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１０】実施例２の改良例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１１】実施例２の改良例３に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１２】実施例２の改良例４に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１３】実施例３に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１４】実施例３の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１５】実施例４に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１６】実施例４の変形例に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路基板の配置構造を示す説明図である。
【図１７】実施例５に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）の要部の構成を示す説明図である。
【図１８】図１７に示す携帯用無線機（スロットアンテナ装置）の指向性特性を示す図である。
【図１９】実施例５の改良例１に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）の要部の構成を示す説明図である。
【図２０】（ａ）は、図１７に示す携帯用無線機（スロットアンテナ装置）の動作を説明するための説明図、（ｂ）は、図１９に示す携帯用無線機（スロットアンテナ装置）の動作を説明するための説明図である。
【図２１】実施例５の改良例２に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路ブロックの配置構造を示す説明図である。
【図２２】実施例５の改良例３に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体の構造を示す説明図である。
【図２３】実施例５の改良例４に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体およびそれとともに携帯用無線機内に搭載される回路ブロックの配置構造を示す説明図である。
【図２４】（ａ）は、実施例５の改良例５に係る携帯用無線機（スロットアンテナ装置）におけるアンテナ体の構造を示す説明図、（ｂ）は、その指向性特性を示す図である。
【図２５】図２４に示すアンテナ体を搭載した腕時計型携帯用無線機を裏面側からみた分解図である。
【図２６】実施例５の改良例６に係る腕時計型携帯用無線機を裏面側からみた分解図である。
【図２７】（ａ）は、図２６に示す腕時計型携帯用無線機に構成した不平衡回路を示す説明図、（ｂ）は、平衡回路を示す説明図である。
【図２８】本発明の実施例６に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図２９】本発明の実施例６の改良例１に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図３０】図２９に示すアンテナ体のアンテナ回路および無線機回路の構成図である。
【図３１】本発明の実施例６の改良例２に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図３２】図３１に示すアンテナ体の分解図である。
【図３３】本発明の実施例７のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図３４】図３３に示すアンテナ体のアンテナ回路および無線機回路の構成図である。
【図３５】本発明の実施例８のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図３６】本発明の実施例８の変形例１に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図３７】本発明の実施例８の変形例２に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図３８】本発明の実施例８の変形例３に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図３９】本発明の実施例９のアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図４０】本発明の実施例９の改良例１に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【図４１】本発明の実施例９の改良例２に係るアンテナ体の構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１１ａ〜１１ｄ、２１ａ〜２１ｉ、３１ａ〜３１ｆ、４１ａ〜４１ｃ、５１ａ、６１ａ、６１ｂ、７１ａ、７１ｃ・・・アンテナ体
１２、２２、４７、５４、６４・・・回路基板
３６・・・無線機回路ブロック
１１２、２１２、３４２、４４２、５５０、７６・・・スロット
１１１、２１１、３２、３３、４２、４３、６２、６３、７２、７３・・・導電板
１１３、１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ・・・屈曲部
１２１、１３１、３８、４８、５７、６５、７８・・・同調用容量素子

Claims (24)

1. ケース内に、外周側にスロットにされるべき隙間をもって対向する一対の導電板と、前記一対の導電板同士をその外周側の所定の位置で電気的に接続する短絡部と、前記短絡部および前記一対の導電板によって構成されたスロットアンテナ体を介して送信または受信を行うための無線機回路とを有することを特徴とするスロットアンテナ装置。
2. 請求項１において、前記スロットの長さ方向の略中央位置で前記一対の導電板の双方に電気的に接続する同調用容量素子を有することを特徴とするスロットアンテナ装置。
3. 請求項２において、前記同調用容量素子は、同調用バラクタダイオードであること特徴とするスロットアンテナ装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記一対の導電板のうちの少なくとも一方は、その外周部が他方側の導電板に向けて屈曲していることを特徴をするスロットアンテナ装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記一対の導電板の間に前記無線機回路が構成された回路ブロックが配置されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
6. 請求項５において、前記一対の導電板の双方には、前記無線機回路の形成領域に対向する部分に開口部が形成されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
7. 請求項５において、前記一対の導電板のうちの一方側には、前記無線機回路の形成領域に対向する部分に開口部が形成されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
8. 請求項７において、前記無線機回路の形成領域の上面側には、前記開口部に向けて、表示パネルが配置されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
9. 請求項８において、前記一対の導電板のうち、前記開口部が形成された側の導電板は、アンテナ装置自身の表面側を構成するケース本体として構成され、他方側は、このケース本体の裏面側を塞ぐ蓋材として構成されており、これらのケース本体および前記蓋材との間には、これらを絶縁分離して前記スロットを確保するスペーサが配置されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
10. 請求項１において、前記一対の導電板は、前記無線機回路が構成された回路基板の表面および裏面にそれぞれ形成されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
11. 請求項１０において、前記スロットの長さ方向の略中央位置で前記一対の導電板の双方に電気的に接続する同調用容量素子を有することを特徴とするスロットアンテナ装置。
12. 請求項１１において、前記同調用容量素子は、同調用バラクタダイオードであること特徴とするスロットアンテナ装置。
13. 請求項１０または１１において、前記同調用容量素子は、前記回路基板のスルーホールを介して前記一対の導電板の双方に電気的に接続していることを特徴とするスロットアンテナ装置。
14. 請求項１０ないし１３のいずれかにおいて、前記一対の導電板の少なくとも一方側は、前記無線機回路が構成された回路基板の基板面に形成された導電パターンであることを特徴とするスロットアンテナ装置。
15. 請求項１０ないし１３のいずれかにおいて、前記一対の導電板の少なくとも一方側は、その固定位置に対応する前記回路基板上に形成された導体パターンに対して固定されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
16. 請求項１５において、前記一対の導電板は、導電ワイヤーであることを特徴とするスロットアンテナ装置。
17. 請求項１５において、前記一対の導電板は、外周部が前記回路基板に向けて屈曲する導電板であることを特徴とするスロットアンテナ装置。
18. 請求項１５において、前記一対の導電板は、前記回路基板に向けて突出して、前記導電パターンに固定されるべき端子を有する導電板であることを特徴とするスロットアンテナ装置。
19. 請求項１０ないし１８のいずれかにおいて、前記回路基板上における前記一対の導電板の配置領域と、前記無線機回路部の形成領域とは、前記回路基板の面方向において隣接していることを特徴とするスロットアンテナ装置。
20. 請求項１０ないし１９のいずれかにおいて、前記短絡部は、前記回路基板のスルーホール内に構成されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
21. 請求項１０ないし２０のいずれかにおいて、前記一対の導電板は、前記回路基板の端縁に沿うように配置されていることを特徴とするスロットアンテナ装置。
22. 請求項１ないし２１のいずれかの項において、前記スロットアンテナ体は、前記スロットの両側に、不平衡回路で構成された前記無線機回路の端子との第１の給電点、および前記無線機回路のグランド端子との第２の給電点を有することを特徴とするスロットアンテナ装置。
23. 請求項１ないし２１のいずれかの項において、前記スロットアンテナ体は、前記スロットの両側に、平衡回路で構成された無線機回路の２つの端子との給電点を有することを特徴とするスロットアンテナ装置。
24. 請求項１ないし２３のいずれかの項に規定するスロットアンテナ装置を用いたことを特徴とする無線機。

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