JP2004080159A - ディスプレイ付パッチアンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】ディスプレイ付送受信機を小型化することができ、また、ディスプレイによる特性上の影響が少ないディスプレイ付パッチアンテナを提供することを目的とするものである。
【解決手段】円偏波を励振するパッチ素子と、基体を挟んで、パッチ素子と対向し、基体に設けられているGND導体と、パッチ素子を挟んで基体の反対側であって、パッチ素子に固定されているディスプレイとを有し、ディスプレイの中心点から第1の方向に向かってディスプレイの外縁までの距離をd1とし、中心点から第1の方向と反対の方向である第2の方向に向かってディスプレイの外縁までの距離をd2とし、また、中心点から第1の方向に向かってパッチ素子の外縁までの距離をe1とし、中心点から第2の方向に向かってパッチ素子の外縁までの距離をe2とした場合、「e1−d1」と「e2−d2」とがほぼ同じである。
【選択図】 図1
【解決手段】円偏波を励振するパッチ素子と、基体を挟んで、パッチ素子と対向し、基体に設けられているGND導体と、パッチ素子を挟んで基体の反対側であって、パッチ素子に固定されているディスプレイとを有し、ディスプレイの中心点から第1の方向に向かってディスプレイの外縁までの距離をd1とし、中心点から第1の方向と反対の方向である第2の方向に向かってディスプレイの外縁までの距離をd2とし、また、中心点から第1の方向に向かってパッチ素子の外縁までの距離をe1とし、中心点から第2の方向に向かってパッチ素子の外縁までの距離をe2とした場合、「e1−d1」と「e2−d2」とがほぼ同じである。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信、ローカル・エリア・ネットワーク、ITS、ETC、GPS等に使用するパッチアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
図18は、従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20を示す側面図である。
【0003】
従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20は、実開平5−6379号に開示されているパッチアンテナであり、衛星受信用の平面アンテナを筐体に内蔵し、しかも、そのアンテナの受信面が、液晶等の表示部を支えている。
【0004】
つまり、従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20は、アンテナ29の上に、ディスプレイ39と、タッチパネル98とが設けられ、タッチパネル98に押圧型キーボード99が接続され、ディスプレイ39に基板79が接続されている。
【0005】
また、特開平5−110331号公報には、液晶表示機能を内蔵したマイクロストリップアンテナが開示され、特開2000−13851公報、特開平5−335826号公報には、ディスプレイ上に構成する透明アンテナが開示されている。これらは、いずれも表示部の上にアンテナ素子を配置し、アンテナ素子を通して表示を確認するものであり、したがって、アンテナ素子は透明電極で構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパッチアンテナDA20は、平面型アンテナの受信表面にディスプレイを配置しているので、ディスプレイの影響によってアンテナの特性が劣化するという問題がある。
【0007】
ところで、一般的に、人工衛星から受信する信号は円偏波の信号であり、この円偏波の信号を最も効率よく受信するためには、受信アンテナも円偏波対応であることが望ましいが、従来のパッチアンテナDA20は、円偏波対応アンテナではないので、効率よく受信することができない。
【0008】
従来のパッチアンテナDA20において、アンテナを円偏波対応の受信アンテナを採用することが考えられるが、このようにしたとしても、円偏波対応の受信アンテナの表面に設置されているディスプレイやタッチパネルの影響で、きちんとした円偏波のアンテナを構成することが困難であるという問題がある。
【0009】
一方、ディスプレイとアンテナとの配置関係を逆にし、つまり、ディスプレイ上にアンテナを配置し、しかも、アンテナとして透明アンテナを使用し、つまりアンテナを構成する電極を透明にすることが考えられるが、このようにすると、透明電極は内部抵抗が非常に高く、このために、充分な放射特性を得ることができないという問題がある。
【0010】
本発明は、ディスプレイ付送受信機を小型化することができ、また、ディスプレイによる特性上の影響が少ないディスプレイ付パッチアンテナを提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、誘電体または磁性体によって構成されている基体と、上記基体に設けられ、円偏波を励振するパッチ素子と、上記パッチ素子と対向するように間隔を隔てて上記基体の表面または内部に設けられているGND導体と、上記パッチ素子を挟んで上記基体の反対側であって、上記パッチ素子に固定されているディスプレイとを有し、上記ディスプレイの中心点から第1の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd1とし、上記中心点から上記第1の方向と反対の方向である第2の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd2とし、また、上記中心点から上記第1の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe1とし、上記中心点から上記第2の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe2とした場合、「e1−d1」と「e2−d2」とがほぼ同じであるディスプレイ付パッチアンテナである。
【0012】
【発明の実施の形態および実施例】
図1は、本発明の第1実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA1を示す斜視図である。
【0013】
図2は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1の側面図である。
【0014】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、移動体通信、ローカル・エリア・ネットワーク、ITS、ETC、GPS等で使用するディスプレイ付パッチアンテナであり、他の実施例においても同様である。
【0015】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、基体11と、パッチ素子21と、ディスプレイ31と、給電端子41と、ケーブル51と、コネクタ61と、基板71と、GND導体81とを有する。
【0016】
基体11は、誘電体または磁性体によって構成されている基体である。上記誘電体または磁性体は、樹脂またはセラミック、またはそれらをコンポジットされているハイブリッド材料によって構成されている。
【0017】
パッチ素子21は、基体11に設けられ、円偏波を励振する素子であり、その対角線上の2つの隅部に、切り欠き21a、21bが設けられている。
【0018】
GND導体81は、パッチ素子21と対向するように間隔を隔てて基体11に設けられている導体である。
【0019】
ディスプレイ31は、パッチ素子21から見て基体11の反対側であって、パッチ素子21に固定されている。
【0020】
図3は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、パッチ素子21とディスプレイ31との位置関係を示す図である。
【0021】
図3(1)は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1の必要部分を示す平面図であり、図3(2)は、図3(1)における方向を示す図である。
【0022】
ディスプレイ31の中心点31CPから第1の方向(紙面の上方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd1とし、中心点31CPから上記第1の方向と反対の方向である第2の方向(紙面の下方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd2とし、また、中心点31CPから上記第1の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe1とし、中心点31CPから上記第2の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe2とした場合、「e1−d1」と「e2−d2」とがほぼ同じである。
【0023】
つまり、図3(1)の上部におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離と、図3(1)の下部におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離とがほぼ同じである。
【0024】
また、中心点31CPから上記第1の方向と直交する方向である第3の方向(紙面の左方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd3とし、中心点31CPから上記第3の方向と反対の方向である第4の方向(紙面の右方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd4とし、また、中心点31CPから上記第3の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe3とし、中心点31CPから上記第4の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe4とした場合、「e3−d3」と「e4−d4」とがほぼ同じである。
【0025】
つまり、図3(1)の左側におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離と、図3(1)の右側におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離とがほぼ同じである。
【0026】
なお、上記第1の方向を、紙面の上方向以外に設定するようにしてもよい。
【0027】
このパッチ素子21は、円偏波を励振するパターンを有する。たとえば、4つのコーナ部のうち、対向する2つのコーナに切り欠き21a、21bが設けられている。パッチ素子21の切り欠き21a、21b量を調整することによって、軸比を合わせることができる。
【0028】
パッチ素子21で円偏波を励振する場合、上記方法の他に、パッチ素子21の隣り合う2辺の長さを、互いに少し変え、対角線上から給電する方法を採用するようにしてもよい。
【0029】
パッチ素子21の中心点を通り、パッチ素子21の辺と平行な線上に、給電端子41が設けられ、この場合、受信回路または送受信回路とインピーダンスマッチングが取れる位置に、給電端子41を構成する。なお、給電端子41は、スルーホール等によって構成されている。
【0030】
また、給電端子41と、パッチ素子21の辺と平行な線と直交し、パッチ素子21の中心点を通る線上に、別の給電端子を用意し、これらの給電端子に、互いに位相を90度ずらして給電する方法を採用するようにしてもよい。
【0031】
なお、パッチ素子21の形状は、矩形である必要はなく、円形や楕円形でもよい。
【0032】
この場合、上記辺は、存在しないが、考え方としては、2つの直交する共振系に、位相が90度ずれて給電される構成になっていればよい。
【0033】
このように構成したディスプレイ付パッチアンテナDA1上に構成されたパッチ素子21の表面であって、パッチ素子21のエッジよりも内側部分に、液晶や有機EL、無機EL等のディスプレイ31を実装し、ディスプレイ31と電気的に接続するケーブル51と、コネクタ61とが設けられている。
【0034】
また、ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、一般的な実装基板71に搭載され、実装基板71のディスプレイ付パッチアンテナDA1を実装した面と逆の面のちょうどアンテナの裏に当たる部分には、受信回路または送受信回路を構成する実装部品91が搭載され、パッチ素子21とは、給電端子41のピン導体、スルーホール等で電気的に接続されている。
【0035】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、パッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離が、その4つの方向で互いに等しい。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)=(e3−d3)=(e4−d4)である。したがって、ディスプレイ31による特性上の影響が少ない。
【0036】
なお、パッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離が、その4つの方向では等しくないが、互いに反対の方向である2つの方向で上記差の距離が等しくなるようにしても、ディスプレイ31による特性上の影響が少ない。
【0037】
つまり、たとえば、第1の方向におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離と、第1の方向と反対の方向である第2の方向におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離とが互いに等しくなるようにしてもよい。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)≠(e3−d3)=(e4−d4)であるか、または、(e1−d1)=(e2−d2)≠(e3−d3)であるか、または、(e1−d1)=(e2−d2)≠(e4−d4)である。
【0038】
この場合、上記第1の方向は、任意の方向である。
【0039】
図4は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1を使用した携帯電話T1を示す斜視図である。
【0040】
携帯電話T1は、折り曲げ式の筐体C1を有する携帯電話であるが、折り曲げ以外の携帯電話等、無線携帯電話に、上記実施例を適用するようにしてもよく、また、携帯電話以外の端末に、上記実施例を適用するようにしてもよい。
【0041】
図5は、本発明の第2の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す斜視図である。
【0042】
図6は、ディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す側面図である。
【0043】
ディスプレイ付パッチアンテナDA2は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、その給電方式を、容量結合としたものである。
【0044】
ディスプレイ付パッチアンテナDA2は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、ピン給電を行う給電端子41の代わりに、パッチ素子21に対向する容量給電素子42と、容量給電素子42に接続されている給電端子43とを設けたものである。
【0045】
ディスプレイ付パッチアンテナDA2において円偏波を励振する考え方は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1のそれと全く同じであり、パッチ素子21のエッジ部から容量結合によって給電しても、ディスプレイ付パッチアンテナDA1と同じ特性を得ることができる。この場合、結合量によって、インピーダンスマッチングを調整する。これ以外の構成や特徴については、ディスプレイ付パッチアンテナDA1と同じである。
【0046】
図7は、本発明の第3の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す斜視図である。
【0047】
図8は、ディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す側面図である。
【0048】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1、DA2では、基体11の裏面がGND導体81であるが、ディスプレイ付パッチアンテナDA3においては、GND導体82が、基体11に内層され、基体11の裏面には、受信回路または送受信回路の実装部品91のランドパターン911と、配線パター912と、インダクタンスパターン913とが設けられている。
【0049】
実装部品91は、シールドケースSC1によって覆われ、また、その部品実装面には外部との接続用のコネクタ92が実装されている。
【0050】
図9は、本発明の第4の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す斜視図である。
【0051】
図10は、ディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す側面図である。
【0052】
ディスプレイ付パッチアンテナDA4は、基体12のキャビティ12Cに、RF用実装部品93を内蔵するディスプレイ付パッチアンテナである。
【0053】
基体12は、基体11と同様のものであり、キャビティ12Cは、基体12に設けられたくり貫き部である。RF用実装部品93は、受信回路または送受信回路を構成する部品であり、アンテナから最も近い部分であるローノイズアンプと、バンドパスフィルタとによって構成されているフロントエンド部を構成し、アンテナの裏面には、それ以外の回路を構成したものである。シールドケースSC1の構成や、コネクタ92を実装する構造については、ディスプレイ付パッチアンテナDA3と同じである。
【0054】
つまり、ディスプレイ付パッチアンテナDA4は、パッチアンテナ一体型のRFユニットであって、上記受信回路または送受信回路の少なくとも一部が上記基体の内部に構成されているディスプレイ付パッチアンテナの例である。
【0055】
図11は、本発明の第5実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す斜視図である。
【0056】
図11(1)は、ディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す斜視図であり、図11(2)は、ディスプレイ付パッチアンテナDA5に設けられているパッチ素子22と、くり貫き部22cと、パッチ素子23との相互関係を示す平面図である。
【0057】
図12は、ディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す側面図である。
【0058】
ディスプレイ付パッチアンテナDA5は、ディスプレイ付パッチアンテナDA3において、パッチ素子21の代わりに、パッチ素子22、23を設け、シールドケースSC2を加え、シールドケースSC2内に、実装部品95を設けたものである。
【0059】
パッチ素子22は、その内部にくり貫き部22cを設け、その内部に別のパッチ素子23を構成した例である。このときも、外周のパッチ素子22のエッジ部よりも内側に、ディスプレイ31を実装している。これによって、パッチ素子22の切り欠き22a、22bは、ディスプレイ31の影響を受けないので、円偏波を励振することができる。また、内部のパッチ素子23は、どうしてもディスプレイ31の影響を受けるが、こちら側のアンテナは、それほど受信感度を必要としないシステムに使用することができる。その他の構成については、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA4と同様である。
【0060】
つまり、ディスプレイ付パッチアンテナDA5は、パッチアンテナまたはパッチアンテナ一体型のRFユニットであって、上記パッチ素子の内部にくり貫き部が設けられ、上記くり抜き部の中に、別のアンテナ素子が構成されているディスプレイ付パッチアンテナの例である。
【0061】
なお、ディスプレイ付アンテナDA5を、PDAに搭載するようにしてもよい。一般的なPDAは比較的大きなディスプレイを有しているので、ディスプレイ付パッチアンテナDA5を構成し易い。また、PDA以外にも、ディスプレイを有する無線携帯端末であれば、PDA以外の無線携帯端末に、上記各実施例を適用するようにしてもよい。
【0062】
上記各実施例における基体11、12は、セラミック、樹脂、セラミックと樹脂のコンポジット材料であり、セラミックとしては、ガラス系、フォルステライト系等のセラミック材料を使用することができ、また、樹脂としては、エポキシ、フェノール、PPE、BTレジン、ビニルベンジル、ポリフマレート、テフロン(登録商標)等の樹脂材料を使用することができる。
【0063】
また、導体部分を構成する材料は、金、銀、銅、パラジウム、白金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等の導体を使用し、印刷、めっき、蒸着、スパッタ、エッチング等によって構成されている。
【0064】
携帯電話のように、耳につけて利用する場合、ディスプレイ31にアンテナを構成しても、人間の頭の影響で、十分なアンテナ特性を得ることができないので、上記実施例が採用されていないが、携帯機器の利用方法の主体は、近年、音声通信よりも、データ通信が増えつつあり、この場合の利用形態は、耳につけるのではなく、ディスプレイ31を顔の正面に向けた使い方である。この場合、ディスプレイ31の向きは、天空方向、または、それよりも斜めに傾けた程度の使い方である。
【0065】
この使い方であれば、これまでタブーとされていたディスプレイ31へのアンテナ構成は、パッチタイプのアンテナを用いることによって、最も良好な特性を得ることができる。
【0066】
実際の例として考えられるのは、GPS(1.5GHz)、衛星デジタル放送(2.6GHz)等の衛星受信用のアンテナおよびRFユニットや、無線LAN(2.4GHz、5.2GHz)、Bluetooth(2.4GHz)、UWB(3〜10GHz)等のPAN(パーソナルエリアネットワーク)送受信用のアンテナおよびRFユニットや、W−CDMA、CDMA2000、EDGE(いずれも2GHz)等の第3世代のデータ通信、パケット通信の送受信用のアンテナおよびRFユニット等が挙げられる。
【0067】
図13は、本発明の第6の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA6において、パッチ素子23とディスプレイ33との関係を示す図である。
【0068】
図13(1)は、パッチ素子23とディスプレイ33との関係を示す平面図であり、図13(2)は、その正面図である。
【0069】
ディスプレイ付パッチアンテナDA6は、パッチ素子23、ディスプレイ33以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ33の中心点からパッチ素子23の外縁までの距離と、ディスプレイ33の外縁間での距離との差が、図13(1)における上端と下端との間で、互いに同じであり、また、ディスプレイ33の中心点からパッチ素子23の外縁までの距離と、ディスプレイ33の外縁間での距離との差が、図13(1)における左端と右端との間で、互いに同じである。
【0070】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA6は、図13(1)において、パッチ素子23の幅と、ディスプレイ33の幅とが互いに同じであるが、パッチ素子23の高さと、ディスプレイ33の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)≠0であり、しかも(e3−d3)=(e4−d4)=0である。
【0071】
図14は、本発明の第7の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA7において、パッチ素子24とディスプレイ34との関係を示す図である。
【0072】
図14(1)は、パッチ素子24とディスプレイ34との関係を示す平面図であり、図14(2)は、その正面図である。
【0073】
ディスプレイ付パッチアンテナDA7は、パッチ素子24、ディスプレイ34以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ34の中心点からパッチ素子24の外縁までの距離と、ディスプレイ34の外縁間での距離との差が、図14(1)における上端と下端との間で、互いに異なるが、ディスプレイ34の中心点からパッチ素子24の外縁までの距離と、ディスプレイ34の外縁までの距離との差が、図14(1)における左端と右端との間で、互いに同じである。
【0074】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA7は、図14(1)において、パッチ素子24の幅と、ディスプレイ34の幅とが互いに同じであるが、パッチ素子24の高さと、ディスプレイ34の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)≠(e2−d2)であり、しかも、(e3−d3)=(e4−d4)である。
【0075】
図15は、本発明の第8の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA8において、パッチ素子25とディスプレイ35との関係を示す図である。
【0076】
図15(1)は、パッチ素子25とディスプレイ35との関係を示す平面図であり、図15(2)は、その正面図である。
【0077】
ディスプレイ付パッチアンテナDA8は、パッチ素子25、ディスプレイ35以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ35の中心点からパッチ素子25の外縁までの距離と、ディスプレイ35の外縁間での距離との差が、図15(1)における上端と下端との間で、互いに異なるが、図15(1)における左端と右端との間で、ディスプレイ35の中心点からパッチ素子25の外縁までの距離と、ディスプレイ35の外縁までの距離との差が互いに同じである。
【0078】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA8は、図15(1)において、パッチ素子25の幅と、ディスプレイ35の幅とが互いに同じであるが、パッチ素子25の高さと、ディスプレイ35の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)≠(e2−d2)であり、しかも、(e3−d3)=(e4−d4)=0である。
【0079】
図16は、本発明の第9の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA9において、パッチ素子26とディスプレイ36との関係を示す図である。
【0080】
図16(1)は、パッチ素子26とディスプレイ36との関係を示す平面図であり、図16(2)は、その正面図である。
【0081】
ディスプレイ付パッチアンテナDA9は、パッチ素子26、ディスプレイ36以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ36の中心点からパッチ素子26の外縁までの距離と、ディスプレイ36の外縁間での距離との差が、図16(1)における上端と下端との間で、互いに同じであり、ディスプレイ36の中心点からパッチ素子26の外縁までの距離と、ディスプレイ36の外縁までの距離との差が、図16(1)における左端と右端との間で、互いに同じである。
【0082】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA9は、図16(1)において、パッチ素子26の幅と、ディスプレイ36の幅とが互いに異なり、パッチ素子26の高さと、ディスプレイ36の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)<0であり、しかも、(e3−d3)=(e4−d4)<0である。
【0083】
図17は、本発明の第10の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA10において、パッチ素子27とディスプレイ31との関係を示す図である。
【0084】
図17(1)は、パッチ素子27とディスプレイ31との関係を示す平面図であり、図17(2)は、その正面図である。
【0085】
ディスプレイ付パッチアンテナDA10は、パッチ素子27以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、基本的には、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、パッチ素子21の代わりに、パッチ素子27を有する。パッチ素子27は、パッチ素子21において、切り欠き21a、21bの代わりに、突起27a、27bを有するものである。
【0086】
つまり、パッチ素子において、切り欠きの代わりに突起を設けても、円偏波を励振することができる。
【0087】
また、上記各実施例において、パッチ素子の形状を、矩形または円形に設定してもよく、ディスプレイの形状も、矩形または円形に設定してもよい。
【0088】
さらに、上記各実施例において、1枚のパッチ素子の上に、複数枚のディスプレイを固定するようにしてもよい。
【0089】
【発明の効果】
本発明によれば、携帯端末に有利な円偏波を励振するアンテナを、従来デッドスペースであった部分に構成することができるので、ディスプレイ付パッチアンテナを有するセットを小型化することができ、また、ディスプレイによる特性上の影響が少ないので、利得、帯域幅等の特性が優れているという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA1を示す斜視図である。
【図2】ディスプレイ付パッチアンテナDA1の側面図である。
【図3】ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、パッチ素子21とディスプレイ31との位置関係を示す図である。
【図4】ディスプレイ付パッチアンテナDA1を使用した携帯電話T1を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す斜視図である。
【図6】ディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す側面図である。
【図7】本発明の第3の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す斜視図である。
【図8】ディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す側面図である。
【図9】本発明の第4の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す斜視図である。
【図10】ディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す側面図である。
【図11】
本発明の第5実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す斜視図である。
【図12】ディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す側面図である。
【図13】本発明の第6の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA6において、パッチ素子23とディスプレイ33との関係を示す図である。
【図14】本発明の第7の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA7において、パッチ素子24とディスプレイ34との関係を示す図である。
【図15】本発明の第8の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA8において、パッチ素子25とディスプレイ35との関係を示す図である。
【図16】本発明の第9の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA9において、パッチ素子26とディスプレイ36との関係を示す図である。
【図17】本発明の第10の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA10において、パッチ素子27とディスプレイ37との関係を示す図である。
【図18】従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20を示す側面図である。
【符号の説明】
DA1〜DA10…ディスプレイ付パッチアンテナ、
11,12…基体、
21〜27…パッチ素子、
31〜37…ディスプレイ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信、ローカル・エリア・ネットワーク、ITS、ETC、GPS等に使用するパッチアンテナに関する。
【0002】
【従来の技術】
図18は、従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20を示す側面図である。
【0003】
従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20は、実開平5−6379号に開示されているパッチアンテナであり、衛星受信用の平面アンテナを筐体に内蔵し、しかも、そのアンテナの受信面が、液晶等の表示部を支えている。
【0004】
つまり、従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20は、アンテナ29の上に、ディスプレイ39と、タッチパネル98とが設けられ、タッチパネル98に押圧型キーボード99が接続され、ディスプレイ39に基板79が接続されている。
【0005】
また、特開平5−110331号公報には、液晶表示機能を内蔵したマイクロストリップアンテナが開示され、特開2000−13851公報、特開平5−335826号公報には、ディスプレイ上に構成する透明アンテナが開示されている。これらは、いずれも表示部の上にアンテナ素子を配置し、アンテナ素子を通して表示を確認するものであり、したがって、アンテナ素子は透明電極で構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパッチアンテナDA20は、平面型アンテナの受信表面にディスプレイを配置しているので、ディスプレイの影響によってアンテナの特性が劣化するという問題がある。
【0007】
ところで、一般的に、人工衛星から受信する信号は円偏波の信号であり、この円偏波の信号を最も効率よく受信するためには、受信アンテナも円偏波対応であることが望ましいが、従来のパッチアンテナDA20は、円偏波対応アンテナではないので、効率よく受信することができない。
【0008】
従来のパッチアンテナDA20において、アンテナを円偏波対応の受信アンテナを採用することが考えられるが、このようにしたとしても、円偏波対応の受信アンテナの表面に設置されているディスプレイやタッチパネルの影響で、きちんとした円偏波のアンテナを構成することが困難であるという問題がある。
【0009】
一方、ディスプレイとアンテナとの配置関係を逆にし、つまり、ディスプレイ上にアンテナを配置し、しかも、アンテナとして透明アンテナを使用し、つまりアンテナを構成する電極を透明にすることが考えられるが、このようにすると、透明電極は内部抵抗が非常に高く、このために、充分な放射特性を得ることができないという問題がある。
【0010】
本発明は、ディスプレイ付送受信機を小型化することができ、また、ディスプレイによる特性上の影響が少ないディスプレイ付パッチアンテナを提供することを目的とするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明は、誘電体または磁性体によって構成されている基体と、上記基体に設けられ、円偏波を励振するパッチ素子と、上記パッチ素子と対向するように間隔を隔てて上記基体の表面または内部に設けられているGND導体と、上記パッチ素子を挟んで上記基体の反対側であって、上記パッチ素子に固定されているディスプレイとを有し、上記ディスプレイの中心点から第1の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd1とし、上記中心点から上記第1の方向と反対の方向である第2の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd2とし、また、上記中心点から上記第1の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe1とし、上記中心点から上記第2の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe2とした場合、「e1−d1」と「e2−d2」とがほぼ同じであるディスプレイ付パッチアンテナである。
【0012】
【発明の実施の形態および実施例】
図1は、本発明の第1実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA1を示す斜視図である。
【0013】
図2は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1の側面図である。
【0014】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、移動体通信、ローカル・エリア・ネットワーク、ITS、ETC、GPS等で使用するディスプレイ付パッチアンテナであり、他の実施例においても同様である。
【0015】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、基体11と、パッチ素子21と、ディスプレイ31と、給電端子41と、ケーブル51と、コネクタ61と、基板71と、GND導体81とを有する。
【0016】
基体11は、誘電体または磁性体によって構成されている基体である。上記誘電体または磁性体は、樹脂またはセラミック、またはそれらをコンポジットされているハイブリッド材料によって構成されている。
【0017】
パッチ素子21は、基体11に設けられ、円偏波を励振する素子であり、その対角線上の2つの隅部に、切り欠き21a、21bが設けられている。
【0018】
GND導体81は、パッチ素子21と対向するように間隔を隔てて基体11に設けられている導体である。
【0019】
ディスプレイ31は、パッチ素子21から見て基体11の反対側であって、パッチ素子21に固定されている。
【0020】
図3は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、パッチ素子21とディスプレイ31との位置関係を示す図である。
【0021】
図3(1)は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1の必要部分を示す平面図であり、図3(2)は、図3(1)における方向を示す図である。
【0022】
ディスプレイ31の中心点31CPから第1の方向(紙面の上方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd1とし、中心点31CPから上記第1の方向と反対の方向である第2の方向(紙面の下方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd2とし、また、中心点31CPから上記第1の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe1とし、中心点31CPから上記第2の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe2とした場合、「e1−d1」と「e2−d2」とがほぼ同じである。
【0023】
つまり、図3(1)の上部におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離と、図3(1)の下部におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離とがほぼ同じである。
【0024】
また、中心点31CPから上記第1の方向と直交する方向である第3の方向(紙面の左方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd3とし、中心点31CPから上記第3の方向と反対の方向である第4の方向(紙面の右方向)に向かってディスプレイ31の外縁までの距離をd4とし、また、中心点31CPから上記第3の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe3とし、中心点31CPから上記第4の方向に向かってパッチ素子21の外縁までの距離をe4とした場合、「e3−d3」と「e4−d4」とがほぼ同じである。
【0025】
つまり、図3(1)の左側におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離と、図3(1)の右側におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との距離とがほぼ同じである。
【0026】
なお、上記第1の方向を、紙面の上方向以外に設定するようにしてもよい。
【0027】
このパッチ素子21は、円偏波を励振するパターンを有する。たとえば、4つのコーナ部のうち、対向する2つのコーナに切り欠き21a、21bが設けられている。パッチ素子21の切り欠き21a、21b量を調整することによって、軸比を合わせることができる。
【0028】
パッチ素子21で円偏波を励振する場合、上記方法の他に、パッチ素子21の隣り合う2辺の長さを、互いに少し変え、対角線上から給電する方法を採用するようにしてもよい。
【0029】
パッチ素子21の中心点を通り、パッチ素子21の辺と平行な線上に、給電端子41が設けられ、この場合、受信回路または送受信回路とインピーダンスマッチングが取れる位置に、給電端子41を構成する。なお、給電端子41は、スルーホール等によって構成されている。
【0030】
また、給電端子41と、パッチ素子21の辺と平行な線と直交し、パッチ素子21の中心点を通る線上に、別の給電端子を用意し、これらの給電端子に、互いに位相を90度ずらして給電する方法を採用するようにしてもよい。
【0031】
なお、パッチ素子21の形状は、矩形である必要はなく、円形や楕円形でもよい。
【0032】
この場合、上記辺は、存在しないが、考え方としては、2つの直交する共振系に、位相が90度ずれて給電される構成になっていればよい。
【0033】
このように構成したディスプレイ付パッチアンテナDA1上に構成されたパッチ素子21の表面であって、パッチ素子21のエッジよりも内側部分に、液晶や有機EL、無機EL等のディスプレイ31を実装し、ディスプレイ31と電気的に接続するケーブル51と、コネクタ61とが設けられている。
【0034】
また、ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、一般的な実装基板71に搭載され、実装基板71のディスプレイ付パッチアンテナDA1を実装した面と逆の面のちょうどアンテナの裏に当たる部分には、受信回路または送受信回路を構成する実装部品91が搭載され、パッチ素子21とは、給電端子41のピン導体、スルーホール等で電気的に接続されている。
【0035】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1は、パッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離が、その4つの方向で互いに等しい。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)=(e3−d3)=(e4−d4)である。したがって、ディスプレイ31による特性上の影響が少ない。
【0036】
なお、パッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離が、その4つの方向では等しくないが、互いに反対の方向である2つの方向で上記差の距離が等しくなるようにしても、ディスプレイ31による特性上の影響が少ない。
【0037】
つまり、たとえば、第1の方向におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離と、第1の方向と反対の方向である第2の方向におけるパッチ素子21の外縁とディスプレイ31の外縁との差の距離とが互いに等しくなるようにしてもよい。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)≠(e3−d3)=(e4−d4)であるか、または、(e1−d1)=(e2−d2)≠(e3−d3)であるか、または、(e1−d1)=(e2−d2)≠(e4−d4)である。
【0038】
この場合、上記第1の方向は、任意の方向である。
【0039】
図4は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1を使用した携帯電話T1を示す斜視図である。
【0040】
携帯電話T1は、折り曲げ式の筐体C1を有する携帯電話であるが、折り曲げ以外の携帯電話等、無線携帯電話に、上記実施例を適用するようにしてもよく、また、携帯電話以外の端末に、上記実施例を適用するようにしてもよい。
【0041】
図5は、本発明の第2の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す斜視図である。
【0042】
図6は、ディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す側面図である。
【0043】
ディスプレイ付パッチアンテナDA2は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、その給電方式を、容量結合としたものである。
【0044】
ディスプレイ付パッチアンテナDA2は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、ピン給電を行う給電端子41の代わりに、パッチ素子21に対向する容量給電素子42と、容量給電素子42に接続されている給電端子43とを設けたものである。
【0045】
ディスプレイ付パッチアンテナDA2において円偏波を励振する考え方は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1のそれと全く同じであり、パッチ素子21のエッジ部から容量結合によって給電しても、ディスプレイ付パッチアンテナDA1と同じ特性を得ることができる。この場合、結合量によって、インピーダンスマッチングを調整する。これ以外の構成や特徴については、ディスプレイ付パッチアンテナDA1と同じである。
【0046】
図7は、本発明の第3の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す斜視図である。
【0047】
図8は、ディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す側面図である。
【0048】
ディスプレイ付パッチアンテナDA1、DA2では、基体11の裏面がGND導体81であるが、ディスプレイ付パッチアンテナDA3においては、GND導体82が、基体11に内層され、基体11の裏面には、受信回路または送受信回路の実装部品91のランドパターン911と、配線パター912と、インダクタンスパターン913とが設けられている。
【0049】
実装部品91は、シールドケースSC1によって覆われ、また、その部品実装面には外部との接続用のコネクタ92が実装されている。
【0050】
図9は、本発明の第4の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す斜視図である。
【0051】
図10は、ディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す側面図である。
【0052】
ディスプレイ付パッチアンテナDA4は、基体12のキャビティ12Cに、RF用実装部品93を内蔵するディスプレイ付パッチアンテナである。
【0053】
基体12は、基体11と同様のものであり、キャビティ12Cは、基体12に設けられたくり貫き部である。RF用実装部品93は、受信回路または送受信回路を構成する部品であり、アンテナから最も近い部分であるローノイズアンプと、バンドパスフィルタとによって構成されているフロントエンド部を構成し、アンテナの裏面には、それ以外の回路を構成したものである。シールドケースSC1の構成や、コネクタ92を実装する構造については、ディスプレイ付パッチアンテナDA3と同じである。
【0054】
つまり、ディスプレイ付パッチアンテナDA4は、パッチアンテナ一体型のRFユニットであって、上記受信回路または送受信回路の少なくとも一部が上記基体の内部に構成されているディスプレイ付パッチアンテナの例である。
【0055】
図11は、本発明の第5実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す斜視図である。
【0056】
図11(1)は、ディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す斜視図であり、図11(2)は、ディスプレイ付パッチアンテナDA5に設けられているパッチ素子22と、くり貫き部22cと、パッチ素子23との相互関係を示す平面図である。
【0057】
図12は、ディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す側面図である。
【0058】
ディスプレイ付パッチアンテナDA5は、ディスプレイ付パッチアンテナDA3において、パッチ素子21の代わりに、パッチ素子22、23を設け、シールドケースSC2を加え、シールドケースSC2内に、実装部品95を設けたものである。
【0059】
パッチ素子22は、その内部にくり貫き部22cを設け、その内部に別のパッチ素子23を構成した例である。このときも、外周のパッチ素子22のエッジ部よりも内側に、ディスプレイ31を実装している。これによって、パッチ素子22の切り欠き22a、22bは、ディスプレイ31の影響を受けないので、円偏波を励振することができる。また、内部のパッチ素子23は、どうしてもディスプレイ31の影響を受けるが、こちら側のアンテナは、それほど受信感度を必要としないシステムに使用することができる。その他の構成については、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA4と同様である。
【0060】
つまり、ディスプレイ付パッチアンテナDA5は、パッチアンテナまたはパッチアンテナ一体型のRFユニットであって、上記パッチ素子の内部にくり貫き部が設けられ、上記くり抜き部の中に、別のアンテナ素子が構成されているディスプレイ付パッチアンテナの例である。
【0061】
なお、ディスプレイ付アンテナDA5を、PDAに搭載するようにしてもよい。一般的なPDAは比較的大きなディスプレイを有しているので、ディスプレイ付パッチアンテナDA5を構成し易い。また、PDA以外にも、ディスプレイを有する無線携帯端末であれば、PDA以外の無線携帯端末に、上記各実施例を適用するようにしてもよい。
【0062】
上記各実施例における基体11、12は、セラミック、樹脂、セラミックと樹脂のコンポジット材料であり、セラミックとしては、ガラス系、フォルステライト系等のセラミック材料を使用することができ、また、樹脂としては、エポキシ、フェノール、PPE、BTレジン、ビニルベンジル、ポリフマレート、テフロン(登録商標)等の樹脂材料を使用することができる。
【0063】
また、導体部分を構成する材料は、金、銀、銅、パラジウム、白金、銀パラジウム、銀白金、アルミニウム等の導体を使用し、印刷、めっき、蒸着、スパッタ、エッチング等によって構成されている。
【0064】
携帯電話のように、耳につけて利用する場合、ディスプレイ31にアンテナを構成しても、人間の頭の影響で、十分なアンテナ特性を得ることができないので、上記実施例が採用されていないが、携帯機器の利用方法の主体は、近年、音声通信よりも、データ通信が増えつつあり、この場合の利用形態は、耳につけるのではなく、ディスプレイ31を顔の正面に向けた使い方である。この場合、ディスプレイ31の向きは、天空方向、または、それよりも斜めに傾けた程度の使い方である。
【0065】
この使い方であれば、これまでタブーとされていたディスプレイ31へのアンテナ構成は、パッチタイプのアンテナを用いることによって、最も良好な特性を得ることができる。
【0066】
実際の例として考えられるのは、GPS(1.5GHz)、衛星デジタル放送(2.6GHz)等の衛星受信用のアンテナおよびRFユニットや、無線LAN(2.4GHz、5.2GHz)、Bluetooth(2.4GHz)、UWB(3〜10GHz)等のPAN(パーソナルエリアネットワーク)送受信用のアンテナおよびRFユニットや、W−CDMA、CDMA2000、EDGE(いずれも2GHz)等の第3世代のデータ通信、パケット通信の送受信用のアンテナおよびRFユニット等が挙げられる。
【0067】
図13は、本発明の第6の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA6において、パッチ素子23とディスプレイ33との関係を示す図である。
【0068】
図13(1)は、パッチ素子23とディスプレイ33との関係を示す平面図であり、図13(2)は、その正面図である。
【0069】
ディスプレイ付パッチアンテナDA6は、パッチ素子23、ディスプレイ33以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ33の中心点からパッチ素子23の外縁までの距離と、ディスプレイ33の外縁間での距離との差が、図13(1)における上端と下端との間で、互いに同じであり、また、ディスプレイ33の中心点からパッチ素子23の外縁までの距離と、ディスプレイ33の外縁間での距離との差が、図13(1)における左端と右端との間で、互いに同じである。
【0070】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA6は、図13(1)において、パッチ素子23の幅と、ディスプレイ33の幅とが互いに同じであるが、パッチ素子23の高さと、ディスプレイ33の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)≠0であり、しかも(e3−d3)=(e4−d4)=0である。
【0071】
図14は、本発明の第7の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA7において、パッチ素子24とディスプレイ34との関係を示す図である。
【0072】
図14(1)は、パッチ素子24とディスプレイ34との関係を示す平面図であり、図14(2)は、その正面図である。
【0073】
ディスプレイ付パッチアンテナDA7は、パッチ素子24、ディスプレイ34以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ34の中心点からパッチ素子24の外縁までの距離と、ディスプレイ34の外縁間での距離との差が、図14(1)における上端と下端との間で、互いに異なるが、ディスプレイ34の中心点からパッチ素子24の外縁までの距離と、ディスプレイ34の外縁までの距離との差が、図14(1)における左端と右端との間で、互いに同じである。
【0074】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA7は、図14(1)において、パッチ素子24の幅と、ディスプレイ34の幅とが互いに同じであるが、パッチ素子24の高さと、ディスプレイ34の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)≠(e2−d2)であり、しかも、(e3−d3)=(e4−d4)である。
【0075】
図15は、本発明の第8の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA8において、パッチ素子25とディスプレイ35との関係を示す図である。
【0076】
図15(1)は、パッチ素子25とディスプレイ35との関係を示す平面図であり、図15(2)は、その正面図である。
【0077】
ディスプレイ付パッチアンテナDA8は、パッチ素子25、ディスプレイ35以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ35の中心点からパッチ素子25の外縁までの距離と、ディスプレイ35の外縁間での距離との差が、図15(1)における上端と下端との間で、互いに異なるが、図15(1)における左端と右端との間で、ディスプレイ35の中心点からパッチ素子25の外縁までの距離と、ディスプレイ35の外縁までの距離との差が互いに同じである。
【0078】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA8は、図15(1)において、パッチ素子25の幅と、ディスプレイ35の幅とが互いに同じであるが、パッチ素子25の高さと、ディスプレイ35の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)≠(e2−d2)であり、しかも、(e3−d3)=(e4−d4)=0である。
【0079】
図16は、本発明の第9の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA9において、パッチ素子26とディスプレイ36との関係を示す図である。
【0080】
図16(1)は、パッチ素子26とディスプレイ36との関係を示す平面図であり、図16(2)は、その正面図である。
【0081】
ディスプレイ付パッチアンテナDA9は、パッチ素子26、ディスプレイ36以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、ディスプレイ36の中心点からパッチ素子26の外縁までの距離と、ディスプレイ36の外縁間での距離との差が、図16(1)における上端と下端との間で、互いに同じであり、ディスプレイ36の中心点からパッチ素子26の外縁までの距離と、ディスプレイ36の外縁までの距離との差が、図16(1)における左端と右端との間で、互いに同じである。
【0082】
なお、ディスプレイ付パッチアンテナDA9は、図16(1)において、パッチ素子26の幅と、ディスプレイ36の幅とが互いに異なり、パッチ素子26の高さと、ディスプレイ36の高さとが互いに異なる。つまり、(e1−d1)=(e2−d2)<0であり、しかも、(e3−d3)=(e4−d4)<0である。
【0083】
図17は、本発明の第10の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA10において、パッチ素子27とディスプレイ31との関係を示す図である。
【0084】
図17(1)は、パッチ素子27とディスプレイ31との関係を示す平面図であり、図17(2)は、その正面図である。
【0085】
ディスプレイ付パッチアンテナDA10は、パッチ素子27以外は、ディスプレイ付パッチアンテナDA1〜DA5と同様であり、基本的には、ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、パッチ素子21の代わりに、パッチ素子27を有する。パッチ素子27は、パッチ素子21において、切り欠き21a、21bの代わりに、突起27a、27bを有するものである。
【0086】
つまり、パッチ素子において、切り欠きの代わりに突起を設けても、円偏波を励振することができる。
【0087】
また、上記各実施例において、パッチ素子の形状を、矩形または円形に設定してもよく、ディスプレイの形状も、矩形または円形に設定してもよい。
【0088】
さらに、上記各実施例において、1枚のパッチ素子の上に、複数枚のディスプレイを固定するようにしてもよい。
【0089】
【発明の効果】
本発明によれば、携帯端末に有利な円偏波を励振するアンテナを、従来デッドスペースであった部分に構成することができるので、ディスプレイ付パッチアンテナを有するセットを小型化することができ、また、ディスプレイによる特性上の影響が少ないので、利得、帯域幅等の特性が優れているという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA1を示す斜視図である。
【図2】ディスプレイ付パッチアンテナDA1の側面図である。
【図3】ディスプレイ付パッチアンテナDA1において、パッチ素子21とディスプレイ31との位置関係を示す図である。
【図4】ディスプレイ付パッチアンテナDA1を使用した携帯電話T1を示す斜視図である。
【図5】本発明の第2の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す斜視図である。
【図6】ディスプレイ付パッチアンテナDA2を示す側面図である。
【図7】本発明の第3の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す斜視図である。
【図8】ディスプレイ付パッチアンテナDA3を示す側面図である。
【図9】本発明の第4の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す斜視図である。
【図10】ディスプレイ付パッチアンテナDA4を示す側面図である。
【図11】
本発明の第5実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す斜視図である。
【図12】ディスプレイ付パッチアンテナDA5を示す側面図である。
【図13】本発明の第6の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA6において、パッチ素子23とディスプレイ33との関係を示す図である。
【図14】本発明の第7の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA7において、パッチ素子24とディスプレイ34との関係を示す図である。
【図15】本発明の第8の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA8において、パッチ素子25とディスプレイ35との関係を示す図である。
【図16】本発明の第9の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA9において、パッチ素子26とディスプレイ36との関係を示す図である。
【図17】本発明の第10の実施例であるディスプレイ付パッチアンテナDA10において、パッチ素子27とディスプレイ37との関係を示す図である。
【図18】従来のディスプレイ付パッチアンテナDA20を示す側面図である。
【符号の説明】
DA1〜DA10…ディスプレイ付パッチアンテナ、
11,12…基体、
21〜27…パッチ素子、
31〜37…ディスプレイ。
Claims (7)
- 誘電体または磁性体によって構成されている基体と;
上記基体に設けられ、円偏波を励振するパッチ素子と;
上記パッチ素子と対向するように間隔を隔てて上記基体の表面または内部に設けられているGND導体と;
上記パッチ素子を挟んで上記基体の反対側であって、上記パッチ素子に固定されているディスプレイと;
を有し、
上記ディスプレイの中心点から第1の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd1とし、上記中心点から上記第1の方向と反対の方向である第2の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd2とし、また、上記中心点から上記第1の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe1とし、上記中心点から上記第2の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe2とした場合、「e1−d1」と「e2−d2」とがほぼ同じであることを特徴とするディスプレイ付パッチアンテナ。 - 請求項1において、
上記中心点から上記第1の方向と直交する方向である第3の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd3とし、上記中心点から上記第3の方向と反対の方向である第4の方向に向かって上記ディスプレイの外縁までの距離をd4とし、また、上記中心点から上記第3の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe3とし、上記中心点から上記第4の方向に向かって上記パッチ素子の外縁までの距離をe4とした場合、「e3−d3」と「e4−d4」とがほぼ同じであることを特徴とするディスプレイ付パッチアンテナ。 - 請求項1または請求項2において、
上記パッチ素子の給電用導体は、上記パッチ素子と容量結合され、上記パッチ素子に給電することを特徴とするディスプレイ付パッチアンテナ。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項において、
上記GND導体から見て上記パッチ素子の反対側であって、上記GND導体側に、受信回路または送受信回路が設けられていることを特徴とするディスプレイ付パッチアンテナ。 - 請求項4において、
上記受信回路または送受信回路は、少なくともその一部が、上記基体の内部に構成されていることを特徴とするディスプレイ付パッチアンテナ。 - 請求項5において、
上記基体は、その中心点部にキャビティを具備し、
上記ディスプレイ付アンテナが受信した信号を処理するローノイズアンプとバンドパスフィルタとによって構成されているフロントエンド部が、上記キャビティに構成され、
上記受信回路または送受信回路のうちで、上記基体の内部に構成されている回路以外の回路が、上記GND導体から見て上記パッチ素子と反対側であって、上記GND導体側に設けられていることを特徴とするディスプレイ付パッチアンテナ。 - 請求項1〜請求項6のいずれか1項において、
上記パッチ素子の内部にくり貫き部が設けられ、上記くり抜き部の中に、別のパッチ素子が構成されていることを特徴とするディスプレイ付パッチアンテナ。
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