JP2004247783A

JP2004247783A - Antenna for mobile wireless apparatus

Info

Publication number: JP2004247783A
Application number: JP2003032562A
Authority: JP
Inventors: Shin Kataoka; 慎片岡
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2003-02-10
Filing date: 2003-02-10
Publication date: 2004-09-02

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna for mobile wireless apparatus that can easily be mounted, provide less dielectric loss, can be downsized without losing various antenna characteristics, and provide ease of adjustment for the frequency characteristic and the bandwidth. <P>SOLUTION: In the mobile wireless apparatus antenna wherein a sheet-like metallic conductor part 4 acting like a radiation element is provided inside an enclosure 1 of a mobile wireless apparatus in opposition to a board 3 having ground and a feeding source, and ground connection and feeding connection are applied between the board 3 and the metallic conductor part 4, projections 8 are formed on inner walls of the enclosure 1 and the metallic conductor part 4 is held in the enclosure 1 by engaging the metallic conductor part 4 with the projections 8. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯無線機の筐体内に内蔵される携帯無線機用アンテナに係り、特に、取り付けが容易で、誘電損失が少なく、アンテナの諸特性を損なうことなく小型化ができ、周波数特性や帯域幅の調節が容易な携帯無線機用アンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などの携帯無線機には、誘電体を成型してなるモックアップ（以下、筐体という）の内部にアンテナの放射素子を設けたものがある。この種のアンテナとして、従来、逆Ｆアンテナが知られている。即ち、図１２に示されるように、従来の携帯無線機用アンテナは、誘電体を成型して偏平形状の筐体１を形成し、この筐体１内部の底部２にグランド及び給電源を有するプリント基板３を配置し、このプリント基板３に対向させて放射素子となる金属板４を筐体１内部の天部５に配置し、プリント基板３と金属板４との間をグランド接続（短絡）及び給電接続したものである。
【０００３】
プリント基板３と逆Ｆアンテナの放射素子である金属板４との間の給電方法は、種々あるが、そのひとつとして、プリント基板３と金属板４との間に金属製の伸縮棒１１ａ，１１ｂを配置してグランドへの短絡及び放射素子への給電を行うものがある。伸縮棒１１ａ，１１ｂは、軸方向に伸縮自在な筒状体の中に軸方向に力が働く弦巻バネを内蔵したものであり、市販されている。この伸縮棒１１ａをプリント基板３のグランドパターン（図示せず）と金属板４の所望箇所との間に立てることでグランド接続が達成され、さらに、伸縮棒１１ｂをプリント基板３の給電パターン（図示せず）と金属板４の所望箇所との間に立てることで給電接続が達成される。即ち、一方の伸縮棒１１ｂはプリント基板３から放射素子である金属板４への給電点を形成する。
【０００４】
金属板４は、筐体１の底部２のプリント基板３から適宜に離して配置されるので、筐体１の天部５に固定する。その固定のために、従来は、天部５内壁と金属板４との間に両面粘着テープ２０を介設するか或いは天部５内壁の一部を溶かして金属板４を熱融着している。
【０００５】
金属板４は、天部５内壁の平坦部に沿わせて平面的に設けられる。従って、金属板４の広さは天部５の寸法により規定される。一方、金属板４には、スリット２１（図１２参照）を設けることにより、複数のパッチ１３ａ，１３ｂが分割形成されており、これらのパッチ１３ａ，１３ｂにおける共振信号の経路の長さから各々の共振周波数が規定され、これによりアンテナの周波数特性や帯域幅が決まる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１９０５１２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯無線機用アンテナには、次のような問題点がある。
【０００８】
放射素子となる金属板４は、誘電体である筐体１の天部５に対して粘着テープ２０を介設するか或いは天部５内壁の一部を溶かして熱融着することで取り付け・固定されている。しかし、この固定方法では、携帯無線機の製造時の取り付け作業に手間がかかる。また、筐体１を構成する誘電体には誘電損失が小さいものを選んで採用することができるが、粘着テープ２０を構成するテープ基体や粘着剤には誘電損失が小さいものがない。このように、粘着テープ２０は誘電損失が大きいため、放射素子に密着していると、アンテナの損失が増加し、放射効率が低下する。接着剤で固定しても、接着剤の誘電損失が大きいので、同じことである。
【０００９】
アンテナの小型化若しくは筐体１の小型化を図るために放射素子を小型化すると各パッチも小さくなり、各パッチにおける共振信号の経路が短くなり、これによって共振周波数が高くなり、所望した周波数特性が得にくくなる。また、限られた広さの中で共振信号の経路を長くするために、スリット２１を複雑に屈曲させるなどしてパッチの形状を複雑化させると、放射効率が低下してしまう。
【００１０】
周波数特性や帯域幅はパッチの形状のみで実現される。しかし、伸縮棒１１ａ，１１ｂを用いた給電方式では、プリント基板３や金属板４において伸縮棒１１ａ，１１ｂを接続する部分の形状が購入品である伸縮棒１１ａ，１１ｂに整合するよう限定され、任意形状とすることができない。このため、金属板４の形状を変えて周波数特性や帯域幅を所望する値に調節することは困難であった。そして、伸縮棒１１ａ，１１ｂそのものも購入品であるため、任意形状とすることができない。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、取り付けが容易で、誘電損失が少なく、アンテナの諸特性を損なうことなく小型化ができ、周波数特性や帯域幅の調節が容易な携帯無線機用アンテナを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、携帯無線機の筐体内に、グランド及び給電源を有する基板に対向させて放射素子となるシート状の金属導体部分を設け、これら基板と金属導体部分との間をグランド接続及び給電接続した携帯無線機用アンテナにおいて、前記筐体の内壁に突起を形成し、この突起に前記金属導体部分を係合させることで該金属導体部分を前記筐体に保持させたものである。
【００１３】
前記金属導体部分を前記筐体の天部に向けて凸に形成し、前記突起を前記筐体の側部内壁に形成し、この突起に前記金属導体部分の縁部を係合させてもよい。
【００１４】
前記金属導体部分に位置決め穴を形成し、前記突起を前記筐体の天部内壁に形成し、この突起に前記金属導体部分の位置決め穴を嵌め合わせることで前記金属導体部分を前記筐体に対し位置決めをしてもよい。
【００１５】
前記金属導体部分にスリットを設けることにより、前記金属導体部分に複数のパッチを分割形成し、ひとつ以上のパッチを前記筐体の底部に向けて曲げてもよい。
【００１６】
前記スリットの全体又は一部をスリット間隙幅１ｍｍ以下としてもよい。
【００１７】
前記スリットを前記金属導体部分のグランド接続箇所と給電接続箇所との間に設けてもよい。
【００１８】
前記金属導体部分に前記基板へのグランド接続及び給電接続のための延長部を形成し、これら延長部に弾性を持たせ、これら延長部を前記基板に付勢して接触させてもよい。
【００１９】
前記筐体を天部側筐体と底部側筐体とに分割形成し、前記突起を天部側筐体に形成し、この突起に前記金属導体部分を係合させることで該金属導体部分を前記天部側筐体に保持させてもよい。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００２１】
図１に示されるように、本発明に係る携帯無線機用アンテナは、誘電体を成型して偏平形状の筐体１を形成し、この筐体内部の底部２にグランド及び給電源を有するプリント基板３を配置し、このプリント基板３に対向させて放射素子となるシート状の金属導体部分（以下、金属板とする）４を筐体内部の天部５に配置し、プリント基板３と金属板４との間をグランド接続及び給電接続したものである。なお、図示した筐体１は、携帯無線機の全体とは限らず、例えば、折り畳み式筐体の片側であるか又は一体式筐体の片端部である。以下では、図示左右方向を筐体１の幅方向とし、図示斜め右上がり方向を筐体１の奥行き方向とする。また、図示した筐体１は直方体であるが、実際の筐体１では、外観デザイン及び成型型抜きを考慮して側部６や奥部７を天部５、底部４に対して垂直ではなく外に開くように傾斜させたり、各部の境界となる稜の部分をアールにするとよい。
【００２２】
筐体１の内壁には、複数箇所に突起が形成されている。図１の実施形態では、筐体１の幅方向両端に位置する側部６内壁にそれぞれ１箇所ずつ突起８が形成され、天部５内壁には幅方向両端より内側にそれぞれ１箇所ずつ突起９が形成されている。側部６内壁の突起８は、後述する金属板４の縁部に係合するように角型に形成されている。この突起８を以下では、放射素子固定用爪８或いは単に爪８と呼ぶ。一方、天部５内壁の突起９は、後述する金属板４の位置決め穴を嵌め合わせるように丸型に形成されている。この突起９を以下では、位置決めピン９と呼ぶ。
【００２３】
金属板４は、筐体１の天部５に向けて凸に形成されている。図１の実施形態では、金属板４の幅方向両端４ａを筐体１の底部２に向けて折り曲げることにより、両折り曲げの中間の平面部分が凸になっている。この平面部分が筐体１の天部５に面で密着している。両端４ａの折り曲げの角度は任意であり、例えば、ほぼ垂直に折り曲げてもよい。この折り曲げられた金属板４の縁部が筐体１に形成された爪８に係合することにより、金属板４が筐体１に保持されている。そして、金属板４の縁部が側部６内壁に当接しており、金属板４が幅方向に移動することが規制されている。爪８を単調な角型ではなく、上面を溝付きにしていっそう深く金属板４の縁部が係合するようにしてもよい。また、金属板４の折り曲げは、爪８に係合する幅方向端だけに限らず、奥行き方向の辺にも施してよい。
【００２４】
さらに、金属板４には幅方向両端より内側にそれぞれ１箇所ずつ丸穴１０が形成されている。この丸穴１０は、位置決め穴１０であり、筐体１に形成された位置決めピン９に嵌め合わせることで金属板４を筐体１に対し位置決めすることができる。また、位置決め穴１０に位置決めピン９が嵌まることで、金属板４の幅方向及び奥行き方向の移動が規制される。
【００２５】
なお、シート状の金属導体部分４は、これまで説明しているように金属板４で構成するほか、誘電体からなる支持体に金属メッキを施したり、金属箔を張り付けたりして構成することができる。この場合、上記支持体を爪８に係合させて取り付ける。上記支持体をプリント基板３に取り付けてもよい。
【００２６】
プリント基板３と金属板４との間をグランド接続及び給電接続する伸縮棒１１ａ，１１ｂは、従来と同じものである。プリント基板３上のパターンや回路部品は、従来と同じであるので、図示及び説明を省略する。また、金属板４に形成するスリットは図示省略してある。
【００２７】
別の実施形態では、図２に示されるように、本発明に係る携帯無線機用アンテナは、筐体１を上面が丸みを帯びた、いわゆるカマボコ型に形成したものである。上面の丸みの終端となる筐体１の幅方向両端に位置する側部６内壁に図１と同様の爪８が形成されている。また、丸みの頂点となる天部５中央の内壁に図１と同様の位置決めピン９が形成されている。
【００２８】
金属板４は、ドーム状の天部５と同じように上向きに凸に湾曲させて形成されている。金属板４の縁部が筐体１に形成された爪８に係合することにより、金属板４が筐体１に保持されている。また、金属板４の中央には位置決め穴１０が形成されており、位置決めピン９に嵌め合わせることで金属板４を筐体１に対し位置決めすることができる。
【００２９】
図２の他の部分は図１と同じであるので、説明を省略する。
【００３０】
図１及び図２の構成によれば、金属板４の縁部が筐体１に形成された爪８に係合することにより、金属板４が筐体１に保持されている。従って、粘着テープを使用したり熱融着を行わなくてもよいので、取り付け作業が容易であると共に、粘着テープによる損失の増加がなくなり、誘電損失が少ない。また、位置決め穴１０及び位置決めピン９を設けたので、取り付け作業が容易である。なお、この実施形態では、放射素子固定用爪８を筐体１の側部６内壁に設けたが、天部５に設けてもよく、金属板４を係合して保持することができればよい。
【００３１】
さらに、図１及び図２の構成によれば、金属板４を凸に形成したので、筐体１の天部５の幅方向寸法に比して金属板４を広くすることができる。これにより、共振周波数を低くできるので、筐体１を小型化しても所望した周波数特性を得やすくなる。この効果については、次の実施形態でさらに詳しく説明する。
【００３２】
図１３は、従来の携帯無線機用アンテナの図１２に対して粘着テープを消し、スリットと共振経路とを書き加えたものである。図示されるように、金属板４の幅方向略中央の位置で金属板４の一辺から反対辺近くまで伸びたスリット２１により、金属板４に２つのパッチ１３ａ，１３ｂが分割形成されている。２つの伸縮棒１１ａ，１１ｂは、共に片側のパッチ１３ａに接続されている。そして、グランド接続されている伸縮棒１１ａからそれぞれパッチ１３ａ，１３ｂの遠端に至る共振経路Ａ，Ｂが形成されている。
【００３３】
図１３の携帯無線機の筐体１を白抜き矢印で示したように幅方向に縮めて小型化しようとすると、従来技術では各パッチ１３ａ，１３ｂを小さくすることになり、共振周波数が高くなるのを避けられなかった。
【００３４】
図３は、本発明の携帯無線機用アンテナの図１に対して突起を消し、スリットと共振経路とを書き加えたものである。図１３と幅を比較するため縮尺は図１３と同じにしてある。図３に示されるように、金属板４が幅方向両端４ａで折り曲げてあり、さらに、金属板４の幅方向略中央の位置で金属板４の一辺から反対辺近くまで伸びたスリット１２により、金属板４に２つのパッチ１３ａ，１３ｂが分割形成されている。パッチ１３ａ，１３ｂは、それぞれ幅方向両端４ａの折り曲げを含むことになる。２つの伸縮棒１１ａ，１１ｂは、共に片側のパッチ１３ａに接続されている。そして、グランド接続されている伸縮棒１１ａからそれぞれパッチ１３ａ，１３ｂの遠端に至る共振経路Ａ，Ｂが形成されている。
【００３５】
図３の携帯無線機用アンテナは、図１３の携帯無線機用アンテナに比べ筐体１が幅方向に縮めて小型化されている。しかし、金属板４の幅方向両端を筐体１の底部２に向けて折り曲げることにより、金属板４を凸に形成したので、筐体１の天部５の幅方向寸法に比して金属板４を広くすることができる。これにより、共振経路Ａ，Ｂの長さは図１３と変らない。即ち、図３の携帯無線機用アンテナは、共振周波数を変えることなく筐体１を小型化したものである。
【００３６】
図１〜図３の携帯無線機用アンテナについてスリットを変形した実施形態を図４、図５で説明する。ただし、これらの図では、突起や金属板の凸形状を省略してある。
【００３７】
図４に示されるように、本発明に係る携帯無線機用アンテナでは、金属板４の幅方向略中央の位置で金属板４の一辺から反対辺近くまで伸びたスリット１２が、さらに屈曲して幅方向両方に伸びてＴ字状を呈している。これにより、伸縮棒１１ａ，１１ｂが接続されないパッチ１３ｂを通る共振経路Ｂの電気長が非常に長くなっている。
【００３８】
また、このスリット１２は全長に亘りスリット間隙幅が１ｍｍ以下の幅狭スリットとなっている。このように幅の狭いスリットを用いることにより、各パッチ間又はプリント基板３のグランドパターンとの間の浮遊容量Ｃを増加させ、共振周波数ｆの低周波数化を図ることができる。共振周波数ｆは、インダクタＬ及び浮遊容量Ｃの式（１）で決まる。
【００３９】
ｆ＝１／（２×π×（ＬＣ）^１／２）（１）
浮遊容量Ｃはスリット間隙幅に反比例して増加するので、アンテナを小型化若しくは筐体１を小型化したときに発生する共振周波数の高周波数化は、スリット間隙幅を１ｍｍ以下とすることで解消することができる。スリット間隙幅を１ｍｍ以下とする箇所は、スリット１２の全体でなく一部であってもよい。
【００４０】
図５に示されるように、本発明に係る携帯無線機用アンテナでは、金属板４の幅方向略中央の位置で金属板４の一辺から反対辺近くまで伸びたスリット１２が屈曲して幅方向両方に伸びてＴ字状を呈し、さらに、その屈曲したスリット１２の途中から分岐したスリット（分断用スリット）１４が金属板４のグランド接続箇所と給電接続箇所との間を分断している。これにより、共振経路Ａだけでなく共振経路Ｂも長さが長くなっている。そして、分断用スリット１４の長さやスリット間隙幅を変更することにより、グランド接続箇所と給電接続箇所との間の電気長を調節することができる。このことにより、各パッチ１３ａ，１３ｂの共振周波数及び帯域幅を容易に変更することが可能となる。分断用スリット１４を設ける位置は、スリット１２の途中に限らない（図６参照）。
【００４１】
次に、金属板４とプリント基板３との接続に関する実施形態を説明する。
【００４２】
図６に示されるように、本発明に係る携帯無線機用アンテナは、伸縮棒を使用せず、金属板４にグランド接続及び給電接続のための延長部１５ａ，１５ｂを一体成型により形成し、これら延長部１５ａ，１５ｂを筐体１の底部２に向けて屈曲させ、さらに、く字状に屈曲させて板バネとして弾性を持たせ、これら延長部１５ａ，１５ｂをプリント基板３の図示しないグランドパターン及び給電パターンに付勢して接触させたものである。なお、延長部１５ａ，１５ｂに弾性を持たせる形態は、く字状に屈曲させるに限らず、曲線的に湾曲させてもよい。
【００４３】
筐体１の形状及び金属板４の全体的な概略形状は図１と同じであるが、ここでは、金属板４の一辺から反対辺近くまで伸びた幅狭スリット１２が屈曲して幅方向片方に伸びてＬ字状を呈している。金属板４の反対辺からは、グランド接続及び給電接続のための２つの延長部１５ａ，１５ｂ間を分断するための分断用スリット１４が伸びている。
【００４４】
図６の構成によれば、伸縮筒状体の中に弦巻バネを内蔵した複雑な伸縮棒を購入・使用する必要がなくなる。また、金属板４におけるグランド接続及び給電接続は延長部１５ａ，１５ｂが金属板４に一体であることから自ずと達成されており、伸縮棒に整合させるよう金属板４の形状を制限する必要がなくなる。これにより、金属板４の形状を変えて周波数特性や帯域幅を所望する値に調節することが可能になる。
【００４５】
次に、筐体を分割形成した実施形態を説明する。
【００４６】
図７に示されるように、本発明に係る携帯無線機用アンテナは、筐体１が天部側筐体１ａと底部側筐体（図示せず）とに分割形成されている。天部側筐体１ａは、ＡＢＳ樹脂を成型したもので、底部側筐体に対してスライド、嵌め込み、ネジ止め等により固定・分解することができる。天部側筐体１ａは、天部５の周囲に側部６の一部分が一体的に形成されたものである。天部側筐体１ａの側部６内壁には、既に説明した放射素子固定用爪８が形成され、この放射素子固定用爪８に金属板４を係合させることで金属板４を天部側筐体１ａに保持させてある。
【００４７】
図７の構成によれば、金属板４が天部側筐体１ａに保持されているので、携帯無線機の製造時の取り付け作業が容易である。
【００４８】
次に、本発明と従来技術との性能比較を行う。
【００４９】
図８に、試験に用いる本発明の携帯無線機用アンテナを示す。図示のように、本発明に係る携帯無線機用アンテナ（本発明アンテナ）は、誘電体を成型して偏平形状の筐体１を形成し、この筐体内部にグランド及び給電源を有するプリント基板３を配置し、このプリント基板３に対向させて放射素子となる金属板４を配置し、プリント基板３と金属板４との間を伸縮棒１１ａ，１１ｂによりグランド接続及び給電接続したものである。金属板４は、幅方向両端と奥行き方向片端における折り曲げにより、中間の平面部分が凸になっている。その平面部分にはスリット１２が設けられている。ここでは、スリット１２は、図示しない他部品との干渉を回避するために金属板４の一辺に設けた切り欠きから反対辺近くまで伸び、屈曲して幅方向片方に伸びてＬ字状を呈し、また、その屈曲部分に至る手前で幅方向反対に分岐して小さく逆Ｌ字状を呈した枝分かれ構造となっている。なお、金属板４の縁部に係合する筐体１の突起は、図示省略してある。
【００５０】
図８に示した本発明アンテナの筐体１のサイズは図３に準ずるものとし、これに対し、比較試験に用いる従来の携帯無線機用アンテナ（従来アンテナ）の筐体サイズは図１３に準ずるものとする。両者のアンテナ体積は、本発明アンテナが４．０ｃｍ^３、従来アンテナが４．５ｃｍ^３である。なお、アンテナ体積は金属板４の中間の平面部分（従来アンテナは金属板４の全面）と対向するプリント基板３（グランド面）とに囲まれた空間の体積である。
【００５１】
図９（ａ）に従来の金属板４、図９（ｂ）に本発明による金属板４を示す。本発明による金属板４は、幅方向両端４ａと奥行き方向片端４ｂで折り曲げるようになっているので、両折り曲げの中間の平面部分は従来の金属板４より面積が小さいが、金属板４全体の面積は略同じになっている。つまり、筐体１を小型化しない場合の従来アンテナと筐体１を小型化した場合の本発明アンテナの金属板４がこれらの図によって比較できる。スリット２１とスリット１２は、スリット間隙幅が異なると共に屈曲形状が異なるが、これらの理由は後に別の例を用いて説明する。
【００５２】
図１０に、前記した試験用の本発明及び従来の携帯無線機用アンテナの周波数特性を示す。横軸は周波数、縦軸はリターンロスである。両者の特性はほぼ同じであるため、特性曲線が重なって見える。両者とも０．９ＧＨｚ近傍及び１．８ＧＨｚ近傍に共振周波数があることがわかる。これは、ＧｒｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｃＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＧＳＭ）及びＤｉｇｉｔａｌＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓＳｙｓｔｅｍ（ＤＣＳ）の規格に従い、８７０〜９６０ＭＨｚのＧＳＭ９００帯及び１７１０〜１８８０ＭＨｚのＤＣＳ帯（＝ＧＳＭ１８８０帯）で通信することを目的としたものである。表１に、ＶＳＷＲ＝３での比帯域幅の比較結果を示す。
【００５３】
【表１】

【００５４】
表１に示されるように、本発明の携帯無線機用アンテナは体積を１０％減らしたにもかかわらず、ＶＳＷＲ＝３となる比帯域はＧＳＭ帯及びＤＣＳ帯とも従来の携帯無線機用アンテナと同程度となっている。この試験結果から、本発明はアンテナの諸特性を損なうことなく小型化を実現できることが証明された。
【００５５】
本発明及び従来の金属板４における周波数特性及び帯域幅の調整（チューニング）について、図１１を用いて説明する。図１１（ａ）に示されるように、従来アンテナでは、金属板４に設けられたスリット２１は、図示しない他部品との干渉を回避するために金属板４の一辺に設けた切り欠きから反対辺近くまで伸び、屈曲して幅方向片方に伸び、さらに屈曲して鉤付きＬ字状を呈し、また、最初の屈曲部分に至る手前で幅方向反対に分岐して先端の長い逆Ｌ字状を呈した枝分かれ構造となっている。図１１（ｂ）に示した本発明アンテナは、図９（ｂ）に示したものと同じである。一方、図１１（ａ）の従来アンテナは、金属板４の大きさが本発明アンテナの金属板４の平面部分と略同じ面積である。つまり、筐体１を同じように小型化した場合の従来アンテナと本発明アンテナの金属板４がこれらの図によって比較できる。
【００５６】
両図を比較すると、従来アンテナは金属板４が小さいため、ＧＳＭ及びＤＣＳの２つの共振経路の電気長を確保するには、スリット２１の長さを小型化以前に比べて延長しなければならない。しかし、限られた面上でスリット長を延長するためにスリット２１を複雑に屈曲させている。その結果として、スリットに沿って共振する信号の経路が複雑化し、特に直進性の強いマイクロ波以上の周波数領域の信号は送受信感度が低下するという問題がある。これに対し、本発明アンテナでは金属板４の折り曲げにより面積を拡張していると共に、スリット間隙幅をスリット全長にわたり１ｍｍ以下にして共振周波数の低周波数化を図っているため、スリット１２を金属板４の大きさに比べていたずらに長くする必要がなく、複雑に屈曲させなくてもよい。このため、送受信感度が低下するという問題がない。この結果、本発明では周波数特性や帯域幅を所望する値に調節することが容易になる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００５８】
（１）筐体内壁の突起に金属板を係合させることで金属板を筐体に保持させたので、固定用のテープが金属板に密着しなくなり、誘電損失が少なくなる。
【００５９】
（２）金属板を凸に形成することにより、アンテナの諸特性を損なうことなく小型化が図れるので、携帯電話機や携帯端末などの携帯無線機の小型化に寄与できる。
【００６０】
（３）スリットをグランド接続箇所と給電接続箇所との間に設けたり、延長部によりグランド接続及び給電接続を行うので、周波数特性や帯域幅の調節が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図４】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの分割筐体の裏面視斜視図である。
【図８】本発明の一実施形態を示す携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図９】（ａ）は従来の金属板の平面図、（ｂ）は本発明に用いる金属板の展開図である。
【図１０】本発明と従来技術の比較試験結果を示す周波数特性図である。
【図１１】（ａ）は従来における金属板上の共振経路を示した図、（ｂ）は本発明における金属板上の共振経路を示した図である。
【図１２】従来の携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【図１３】従来の携帯無線機用アンテナの透視斜視図である。
【符号の説明】
１筐体
２底部
３プリント基板
４金属板（金属導体部分）
５天部
６側部
８突起（放射素子固定用爪）
９突起（位置決めピン）
１０位置決め穴
１２スリット
１３ａ，１３ｂパッチ
１４分断用スリット
１５ａ，１５ｂ延長部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna for a portable wireless device incorporated in a housing of the portable wireless device, and in particular, can be easily mounted, has a small dielectric loss, can be reduced in size without impairing various characteristics of the antenna, and has a frequency characteristic and The present invention relates to an antenna for a portable wireless device in which the bandwidth can be easily adjusted.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Some mobile wireless devices such as mobile phones have a radiating element of an antenna provided inside a mock-up (hereinafter referred to as a housing) formed by molding a dielectric. Conventionally, an inverted-F antenna is known as this type of antenna. That is, as shown in FIG. 12, a conventional portable radio antenna forms a flat casing 1 by molding a dielectric, and has a ground and a power supply at a bottom 2 inside the casing 1. A printed circuit board 3 is arranged, and a metal plate 4 serving as a radiating element is arranged on a top portion 5 inside the housing 1 so as to face the printed circuit board 3, and a ground connection (short circuit) is made between the printed circuit board 3 and the metal plate 4. ) And the power supply connection.
[0003]
There are various methods for feeding power between the printed circuit board 3 and the metal plate 4 which is the radiating element of the inverted F antenna. One of the methods is a metal telescopic rod 11a, 11b between the printed circuit board 3 and the metal plate 4. Are provided to short-circuit to ground and supply power to the radiating element. The telescopic bars 11a and 11b have a built-in helical spring in which a force is exerted in the axial direction in a cylindrical body that can be extended and contracted in the axial direction, and are commercially available. By setting the telescopic rod 11a between a ground pattern (not shown) of the printed circuit board 3 and a desired portion of the metal plate 4, ground connection is achieved, and furthermore, the telescopic rod 11b is connected to a power supply pattern (FIG. (Not shown) and a desired position of the metal plate 4 to achieve a power supply connection. In other words, one telescopic bar 11b forms a feeding point from the printed circuit board 3 to the metal plate 4 as a radiating element.
[0004]
Since the metal plate 4 is appropriately disposed apart from the printed circuit board 3 on the bottom 2 of the housing 1, it is fixed to the top 5 of the housing 1. Conventionally, for the fixing, a double-sided adhesive tape 20 is interposed between the inner wall of the top 5 and the metal plate 4 or a part of the inner wall of the top 5 is melted and the metal plate 4 is thermally fused. I have.
[0005]
The metal plate 4 is provided two-dimensionally along the flat part of the inner wall of the top part 5. Therefore, the size of the metal plate 4 is determined by the size of the top 5. On the other hand, a plurality of patches 13a and 13b are formed in the metal plate 4 by forming slits 21 (see FIG. 12). Each of the patches 13a and 13b is formed based on the length of the resonance signal path in the patches 13a and 13b. A resonance frequency is defined, which determines the frequency characteristics and bandwidth of the antenna.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-190512
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Conventional portable radio antennas have the following problems.
[0008]
The metal plate 4 to be a radiating element is attached to the top part 5 of the housing 1 which is a dielectric by interposing an adhesive tape 20 or melting a part of the inner wall of the top part 5 and heat-sealing. Fixed. However, with this fixing method, it takes time and effort to mount the portable wireless device at the time of manufacture. Further, a dielectric having a small dielectric loss can be selected and adopted as a dielectric constituting the housing 1, but there is no tape base or an adhesive forming the adhesive tape 20 having a small dielectric loss. As described above, since the adhesive tape 20 has a large dielectric loss, if it is in close contact with the radiating element, the loss of the antenna increases and the radiation efficiency decreases. The same is true even with an adhesive because the dielectric loss of the adhesive is large.
[0009]
When the size of the radiating element is reduced in order to reduce the size of the antenna or the size of the housing 1, the size of each patch is also reduced, the path of the resonance signal in each patch is shortened, and the resonance frequency is increased. Is difficult to obtain. Further, if the shape of the patch is complicated by, for example, bending the slit 21 in a complicated manner in order to lengthen the path of the resonance signal within the limited area, the radiation efficiency is reduced.
[0010]
The frequency characteristics and the bandwidth are realized only by the shape of the patch. However, in the power supply method using the telescopic bars 11a and 11b, the shape of the portion connecting the telescopic bars 11a and 11b in the printed circuit board 3 or the metal plate 4 is limited so as to match the telescopic bars 11a and 11b purchased. Cannot be any shape. For this reason, it was difficult to adjust the frequency characteristics and the bandwidth to desired values by changing the shape of the metal plate 4. Since the telescopic bars 11a and 11b are also purchased items, they cannot be formed in any shape.
[0011]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, to facilitate installation, to reduce the dielectric loss, to reduce the size without deteriorating various antenna characteristics, and to easily adjust the frequency characteristics and bandwidth. The present invention provides an antenna for a vehicle.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a sheet-shaped metal conductor portion serving as a radiating element facing a substrate having a ground and a power supply in a housing of a portable wireless device. In the antenna for a portable wireless device in which a ground connection and a power supply connection are made between the two, a protrusion is formed on the inner wall of the housing, and the metal conductor portion is engaged with the protrusion to hold the metal conductor portion on the housing. It was made.
[0013]
The metal conductor portion may be formed so as to protrude toward a top portion of the housing, the protrusion may be formed on a side inner wall of the housing, and an edge of the metal conductor portion may be engaged with the protrusion. .
[0014]
A positioning hole is formed in the metal conductor portion, the protrusion is formed on the inner wall of the top of the housing, and the positioning hole of the metal conductor portion is fitted to the protrusion to move the metal conductor portion to the housing. Positioning may be performed.
[0015]
By providing a slit in the metal conductor portion, a plurality of patches may be divided and formed in the metal conductor portion, and one or more patches may be bent toward the bottom of the housing.
[0016]
The whole or a part of the slit may have a slit gap width of 1 mm or less.
[0017]
The slit may be provided between a ground connection point and a power supply connection point of the metal conductor portion.
[0018]
Extensions for ground connection and power supply connection to the substrate may be formed in the metal conductor portion, these extensions may have elasticity, and these extensions may be urged into contact with the substrate.
[0019]
The housing is divided into a top housing and a bottom housing, and the projection is formed on the top housing, and the metal conductor is engaged with the projection to form the metal conductor. You may hold | maintain in the said top part side housing | casing.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0021]
As shown in FIG. 1, an antenna for a portable wireless device according to the present invention forms a flat casing 1 by molding a dielectric, and has a ground and a power supply at a bottom 2 inside the casing. A substrate 3 is disposed, and a sheet-shaped metal conductor portion (hereinafter, referred to as a metal plate) 4 serving as a radiating element is disposed on a top portion 5 inside the housing so as to face the printed substrate 3. The ground connection and the power supply connection between the plate 4 are provided. The illustrated casing 1 is not limited to the entire portable wireless device, but may be, for example, one side of a folding casing or one end of an integrated casing. In the following description, the left-right direction in the drawing is defined as the width direction of the housing 1, and the diagonally upward right direction in the drawing is defined as the depth direction of the housing 1. Although the illustrated casing 1 is a rectangular parallelepiped, in the actual casing 1, the side portion 6 and the back portion 7 are not perpendicular to the top portion 5 and the bottom portion 4 in consideration of the external design and the molding die. It is good to incline it so that it opens to the outside, and to make the ridge part which becomes the boundary of each part round.
[0022]
Projections are formed at a plurality of places on the inner wall of the housing 1. In the embodiment of FIG. 1, a projection 8 is formed on each of the inner walls of the side portion 6 located at both ends in the width direction of the housing 1, and a projection 9 is formed on the inner wall of the top portion 5 inside each of the both ends in the width direction. Is formed. The protrusion 8 on the inner wall of the side part 6 is formed in a rectangular shape so as to engage with an edge of the metal plate 4 described later. This projection 8 is hereinafter referred to as a radiating element fixing claw 8 or simply a claw 8. On the other hand, the protrusion 9 on the inner wall of the top part 5 is formed in a round shape so as to fit a positioning hole of the metal plate 4 described later. This projection 9 is hereinafter referred to as a positioning pin 9.
[0023]
The metal plate 4 is formed to protrude toward the top 5 of the housing 1. In the embodiment shown in FIG. 1, by bending both ends 4 a in the width direction of the metal plate 4 toward the bottom 2 of the housing 1, a middle plane portion between both the bendings is convex. This flat portion is in close contact with the top portion 5 of the housing 1. The bending angle of both ends 4a is arbitrary, and for example, may be substantially perpendicular. The metal plate 4 is held by the housing 1 by engaging the edge of the bent metal plate 4 with the claw 8 formed on the housing 1. The edge of the metal plate 4 is in contact with the inner wall of the side part 6, and the movement of the metal plate 4 in the width direction is restricted. The claw 8 may not be a monotonous square shape, but may have a grooved upper surface so that the edge of the metal plate 4 is engaged more deeply. In addition, the metal plate 4 may be bent not only at the width direction end engaging with the claw 8 but also at the side in the depth direction.
[0024]
Further, the metal plate 4 is formed with one round hole 10 inside each of both ends in the width direction. The round hole 10 is a positioning hole 10, and the metal plate 4 can be positioned with respect to the housing 1 by being fitted to a positioning pin 9 formed on the housing 1. In addition, since the positioning pins 9 are fitted into the positioning holes 10, the movement of the metal plate 4 in the width direction and the depth direction is restricted.
[0025]
The sheet-shaped metal conductor portion 4 may be formed of the metal plate 4 as described above, or may be formed by plating the support made of a dielectric material with a metal or pasting a metal foil. Can be. In this case, the support is engaged with the claw 8 and attached. The support may be attached to the printed circuit board 3.
[0026]
The expansion and contraction bars 11a and 11b for connecting the ground connection and the power supply connection between the printed board 3 and the metal plate 4 are the same as those in the related art. Since the patterns and circuit components on the printed circuit board 3 are the same as those in the related art, illustration and description are omitted. The slits formed in the metal plate 4 are not shown.
[0027]
In another embodiment, as shown in FIG. 2, an antenna for a portable wireless device according to the present invention has a housing 1 formed in a so-called Kamaboko shape having a rounded upper surface. Claws 8 similar to those shown in FIG. 1 are formed on the inner walls of the side portions 6 located at both ends in the width direction of the housing 1 at the ends of the roundness of the upper surface. In addition, a positioning pin 9 similar to that of FIG. 1 is formed on the inner wall at the center of the top portion 5 which is the top of the roundness.
[0028]
The metal plate 4 is formed to be curved upward and convex like the dome-shaped top portion 5. The metal plate 4 is held by the housing 1 by engaging the edges of the metal plate 4 with the claws 8 formed on the housing 1. A positioning hole 10 is formed in the center of the metal plate 4, and the metal plate 4 can be positioned with respect to the housing 1 by fitting the positioning hole 9 into the positioning pin 9.
[0029]
The other parts in FIG. 2 are the same as those in FIG.
[0030]
According to the configuration of FIGS. 1 and 2, the metal plate 4 is held by the housing 1 by engaging the edge of the metal plate 4 with the claw 8 formed on the housing 1. Therefore, since it is not necessary to use an adhesive tape or to perform heat fusion, the mounting operation is easy, the loss due to the adhesive tape does not increase, and the dielectric loss is small. Further, since the positioning holes 10 and the positioning pins 9 are provided, the mounting work is easy. In this embodiment, the radiating element fixing claw 8 is provided on the inner wall of the side part 6 of the housing 1, but may be provided on the top part 5 as long as the metal plate 4 can be engaged and held. .
[0031]
Further, according to the configurations of FIGS. 1 and 2, since the metal plate 4 is formed to be convex, the metal plate 4 can be made wider than the width direction dimension of the top portion 5 of the housing 1. As a result, the resonance frequency can be lowered, so that the desired frequency characteristics can be easily obtained even if the housing 1 is downsized. This effect will be described in more detail in the following embodiment.
[0032]
FIG. 13 shows a conventional portable wireless device antenna in which the adhesive tape is erased and slits and resonance paths are added to FIG. 12. As shown in the figure, two patches 13a and 13b are dividedly formed on the metal plate 4 by a slit 21 extending from one side of the metal plate 4 to near the opposite side at a position substantially at the center of the metal plate 4 in the width direction. The two telescopic bars 11a and 11b are both connected to the patch 13a on one side. Then, resonance paths A and B are formed from the telescopic bar 11a connected to the ground to the far ends of the patches 13a and 13b, respectively.
[0033]
If the housing 1 of the portable wireless device shown in FIG. 13 is shrunk in the width direction as indicated by a white arrow to reduce its size, in the related art, each of the patches 13a and 13b is reduced, and the resonance frequency is increased. Inevitable.
[0034]
FIG. 3 shows the antenna for a portable wireless device according to the present invention, in which the projections are removed from FIG. 1 and the slit and the resonance path are added. The scale is the same as in FIG. 13 to compare the width with FIG. As shown in FIG. 3, the metal plate 4 is bent at both ends 4 a in the width direction, and furthermore, the slit 12 extends from one side of the metal plate 4 to near the opposite side at a position substantially at the center of the metal plate 4 in the width direction. Two patches 13a and 13b are formed separately on the metal plate 4. Each of the patches 13a and 13b includes a bend at both ends 4a in the width direction. The two telescopic bars 11a and 11b are both connected to the patch 13a on one side. Then, resonance paths A and B are formed from the telescopic bar 11a connected to the ground to the far ends of the patches 13a and 13b, respectively.
[0035]
In the portable radio antenna of FIG. 3, the housing 1 is reduced in size in the width direction as compared with the portable radio antenna of FIG. However, since the metal plate 4 is formed to be convex by bending both ends in the width direction of the metal plate 4 toward the bottom 2 of the housing 1, the metal plate 4 is larger than the width of the top portion 5 of the housing 1. 4 can be widened. Thus, the lengths of the resonance paths A and B are the same as in FIG. That is, the antenna for a portable wireless device in FIG. 3 is obtained by reducing the size of the housing 1 without changing the resonance frequency.
[0036]
Embodiments in which the slits are modified in the antenna for the portable wireless device of FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIGS. However, in these figures, protrusions and convex shapes of the metal plate are omitted.
[0037]
As shown in FIG. 4, in the antenna for a portable wireless device according to the present invention, the slit 12 extending from one side of the metal plate 4 to near the opposite side at a position substantially at the center of the metal plate 4 in the width direction is further bent. It has a T-shape extending in both width directions. Thus, the electrical length of the resonance path B passing through the patch 13b to which the telescopic bars 11a and 11b are not connected is very long.
[0038]
The slit 12 is a narrow slit having a slit gap width of 1 mm or less over the entire length. By using such a narrow slit, the stray capacitance C between each patch or the ground pattern of the printed circuit board 3 can be increased, and the resonance frequency f can be reduced. The resonance frequency f is determined by Expression (1) of the inductor L and the stray capacitance C.
[0039]
f = 1 / (2 × π × (LC) ^1/2 (1)
Since the stray capacitance C increases in inverse proportion to the slit gap width, the increase in the resonance frequency that occurs when the antenna is downsized or the housing 1 is downsized is resolved by setting the slit gap width to 1 mm or less. can do. The location where the slit gap width is 1 mm or less may be a part of the slit 12 instead of the whole.
[0040]
As shown in FIG. 5, in the antenna for a portable wireless device according to the present invention, the slit 12 extending from one side of the metal plate 4 to the vicinity of the opposite side is bent at substantially the center of the metal plate 4 in the width direction, and bent in the width direction. It extends to both sides to exhibit a T-shape, and a slit (division slit) 14 branched from the middle of the bent slit 12 divides the metal plate 4 between the ground connection point and the power supply connection point. As a result, not only the resonance path A but also the resonance path B has a longer length. By changing the length of the dividing slit 14 and the slit gap width, the electrical length between the ground connection point and the power supply connection point can be adjusted. This makes it possible to easily change the resonance frequency and the bandwidth of each of the patches 13a and 13b. The position where the slit 14 is provided is not limited to the middle of the slit 12 (see FIG. 6).
[0041]
Next, an embodiment relating to the connection between the metal plate 4 and the printed circuit board 3 will be described.
[0042]
As shown in FIG. 6, the antenna for a portable wireless device according to the present invention does not use a telescopic rod, but forms extension parts 15a and 15b for ground connection and power supply connection on the metal plate 4 by integral molding. These extensions 15a and 15b are bent toward the bottom 2 of the housing 1 and further bent in a U-shape to provide elasticity as a leaf spring. The pattern and the power supply pattern are urged into contact with each other. The form in which the extension portions 15a and 15b are made elastic is not limited to a curved shape, but may be curved.
[0043]
Although the shape of the housing 1 and the overall schematic shape of the metal plate 4 are the same as those in FIG. 1, here, the narrow slit 12 extending from one side of the metal plate 4 to the vicinity of the opposite side is bent to form one side in the width direction. And has an L-shape. From the opposite side of the metal plate 4, a dividing slit 14 for dividing between the two extensions 15a and 15b for ground connection and power supply connection extends.
[0044]
According to the configuration of FIG. 6, it is not necessary to purchase and use a complicated telescopic rod having a helical spring built in the telescopic tubular body. In addition, the ground connection and the power supply connection in the metal plate 4 are naturally achieved because the extension portions 15a and 15b are integrated with the metal plate 4, and there is no need to limit the shape of the metal plate 4 so as to match the extension bar. . This makes it possible to adjust the frequency characteristics and the bandwidth to desired values by changing the shape of the metal plate 4.
[0045]
Next, an embodiment in which a housing is divided and formed will be described.
[0046]
As shown in FIG. 7, in the antenna for a portable wireless device according to the present invention, the housing 1 is divided into a top housing 1a and a bottom housing (not shown). The top housing 1a is made of ABS resin, and can be fixed and disassembled by sliding, fitting, screwing, or the like to the bottom housing. The top-side housing 1a is formed by integrally forming a part of the side 6 around the top 5. The above-described radiating element fixing claw 8 is formed on the inner wall of the side portion 6 of the top-side housing 1a, and the metal plate 4 is engaged with the radiating element fixing claw 8 so that the metal plate 4 is attached to the top. It is held by the side housing 1a.
[0047]
According to the configuration of FIG. 7, since the metal plate 4 is held by the top-side housing 1a, the mounting operation at the time of manufacturing the portable wireless device is easy.
[0048]
Next, performance comparison between the present invention and the conventional technology will be performed.
[0049]
FIG. 8 shows an antenna for a portable wireless device of the present invention used for the test. As shown, an antenna for a portable wireless device according to the present invention (antenna of the present invention) forms a flat casing 1 by molding a dielectric, and a printed circuit board having a ground and a power supply inside the casing. 3, a metal plate 4 serving as a radiating element is arranged opposite to the printed board 3, and ground connection and power supply connection are made between the printed board 3 and the metal plate 4 by telescopic bars 11a and 11b. . The metal plate 4 is bent at both ends in the width direction and one end in the depth direction, so that an intermediate plane portion is convex. A slit 12 is provided in the plane portion. Here, the slit 12 extends from a notch provided on one side of the metal plate 4 to near the opposite side in order to avoid interference with other components (not shown), bends and extends in one direction in the width direction, and has an L-shape. In addition, it has a branched structure that branches in the opposite direction in the width direction before reaching the bent portion and has a small inverted L-shape. The projections of the housing 1 that engage with the edges of the metal plate 4 are not shown.
[0050]
The size of the housing 1 of the antenna of the present invention shown in FIG. 8 conforms to that of FIG. 3, whereas the size of the housing of the conventional portable radio antenna (conventional antenna) used for the comparison test conforms to FIG. Shall be. The volume of both antennas is 4.0 cm for the antenna of the present invention. ³ 4.5cm for conventional antenna ³ It is. The antenna volume is the volume of a space surrounded by an intermediate plane portion of the metal plate 4 (the entire surface of the metal plate 4 in the conventional antenna) and the opposing printed board 3 (ground surface).
[0051]
FIG. 9A shows a conventional metal plate 4, and FIG. 9B shows a metal plate 4 according to the present invention. Since the metal plate 4 according to the present invention is designed to be bent at both ends 4a in the width direction and one end 4b in the depth direction, the plane portion between the two bent portions has a smaller area than the conventional metal plate 4, but the entire metal plate 4 has a smaller area. The area is almost the same. That is, the metal plate 4 of the antenna of the present invention when the housing 1 is downsized can be compared with the conventional antenna when the housing 1 is not downsized. The slit 21 and the slit 12 have a different slit gap width and a different bent shape, and these reasons will be described later using another example.
[0052]
FIG. 10 shows the frequency characteristics of the test antenna of the present invention and the conventional antenna for a portable wireless device described above. The horizontal axis is frequency, and the vertical axis is return loss. Since the two characteristics are almost the same, the characteristic curves appear to overlap. It can be seen that both have resonance frequencies near 0.9 GHz and 1.8 GHz. This is for the purpose of communicating in the GSM900 band of 870 to 960 MHz and the DCS band of 1710 to 1880 MHz (= GSM1880 band) in accordance with the standards of Global System for Mobile Communications (GSM) and Digital Communications System (DCS). is there. Table 1 shows a comparison result of the fractional bandwidth when VSWR = 3.
[0053]
[Table 1]

[0054]
As shown in Table 1, although the antenna for the portable radio of the present invention reduced the volume by 10%, the fractional band where VSWR = 3 was the same as that of the conventional antenna for the portable radio in both the GSM band and the DCS band. It is about the same. From this test result, it was proved that the present invention can realize miniaturization without impairing various characteristics of the antenna.
[0055]
The adjustment (tuning) of the frequency characteristic and the bandwidth in the present invention and the conventional metal plate 4 will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 11A, in the conventional antenna, the slit 21 provided on the metal plate 4 is opposed to a notch provided on one side of the metal plate 4 in order to avoid interference with other components (not shown). Extends near the side, bends and expands to one side in the width direction, further bends to form an L-shape with hooks, and before reaching the first bent portion, branches in the opposite direction in the width direction to form an inverted L-shape with a long tip It has a branched structure. The antenna of the present invention shown in FIG. 11 (b) is the same as that shown in FIG. 9 (b). On the other hand, in the conventional antenna of FIG. 11A, the size of the metal plate 4 is substantially the same as the plane portion of the metal plate 4 of the antenna of the present invention. In other words, the metal plate 4 of the conventional antenna and the metal plate 4 of the antenna of the present invention when the housing 1 is similarly miniaturized can be compared with these figures.
[0056]
Comparing the two figures, the metal plate 4 of the conventional antenna is small, and therefore the length of the slit 21 must be longer than before downsizing in order to secure the electrical length of the two resonance paths of GSM and DCS. . However, the slit 21 is complicatedly bent to extend the slit length on a limited surface. As a result, the path of the signal resonating along the slit is complicated, and there is a problem that the transmission / reception sensitivity of a signal in a frequency region higher than microwaves, which is highly linear, is reduced. On the other hand, in the antenna of the present invention, the area is expanded by bending the metal plate 4 and the slit frequency is reduced to 1 mm or less over the entire length of the slit to reduce the resonance frequency. It is not necessary to make the length longer than that of the size 4 and it is not necessary to bend it intricately. Therefore, there is no problem that the transmission / reception sensitivity is reduced. As a result, in the present invention, it becomes easy to adjust the frequency characteristics and the bandwidth to desired values.
[0057]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following excellent effects.
[0058]
(1) Since the metal plate is held on the housing by engaging the metal plate with the protrusion on the inner wall of the housing, the fixing tape does not adhere to the metal plate, and dielectric loss is reduced.
[0059]
(2) By forming the metal plate in a convex shape, miniaturization can be achieved without deteriorating various characteristics of the antenna, which can contribute to miniaturization of portable radios such as mobile phones and mobile terminals.
[0060]
(3) Since the slit is provided between the ground connection point and the power supply connection point, or the ground connection and the power supply connection are performed by the extension portion, the frequency characteristics and the bandwidth can be easily adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an antenna for a portable wireless device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of an antenna for a portable wireless device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a transparent perspective view of an antenna for a portable wireless device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of an antenna for a portable wireless device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view of an antenna for a portable wireless device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of a portable wireless device antenna according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a rear perspective view of a divided housing of the antenna for a portable wireless device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a perspective view of a portable wireless device antenna according to an embodiment of the present invention.
9A is a plan view of a conventional metal plate, and FIG. 9B is a developed view of the metal plate used in the present invention.
FIG. 10 is a frequency characteristic diagram showing a comparison test result between the present invention and a conventional technique.
11A is a diagram illustrating a conventional resonance path on a metal plate, and FIG. 11B is a diagram illustrating a resonance path on a metal plate according to the present invention.
FIG. 12 is a perspective view of a conventional antenna for a portable wireless device.
FIG. 13 is a perspective view of a conventional portable wireless device antenna.
[Explanation of symbols]
1 housing
2 bottom
3 Printed circuit board
4 Metal plate (metal conductor part)
5 Tenbu
6 side
8 projections (claws for fixing radiating elements)
9 Projection (positioning pin)
10 positioning holes
12 slits
13a, 13b patch
14 Slit for cutting
15a, 15b Extension

Claims

A sheet-like metal conductor serving as a radiating element is provided in a housing of a portable wireless device so as to face a substrate having a ground and a power supply, and a ground connection and a power supply connection are made between the substrate and the metal conductor. A portable antenna, wherein a projection is formed on an inner wall of the housing, and the metal conductor is engaged with the projection to hold the metal conductor in the housing. antenna.

The metal conductor portion is formed to be convex toward the top of the housing, the protrusion is formed on a side inner wall of the housing, and the edge of the metal conductor portion is engaged with the protrusion. The antenna for a portable wireless device according to claim 1.

A positioning hole is formed in the metal conductor portion, the protrusion is formed on the inner wall of the top of the housing, and the positioning hole of the metal conductor portion is fitted to the protrusion to move the metal conductor portion to the housing. 3. The antenna for a portable wireless device according to claim 1, wherein the antenna is positioned.

The slit is provided in the metal conductor portion to divide and form a plurality of patches in the metal conductor portion, and one or more patches are bent toward the bottom of the housing. Or an antenna for a portable radio described in the above.

The antenna for a portable wireless device according to claim 4, wherein the whole or a part of the slit has a slit gap width of 1 mm or less.

The portable wireless device antenna according to any one of claims 1 to 5, wherein the slit is provided between a ground connection portion and a power supply connection portion of the metal conductor portion.

An extension for ground connection and power supply connection to the substrate is formed in the metal conductor portion, these extensions have elasticity, and these extensions are urged to contact the substrate. An antenna for a portable wireless device according to claim 1.

The housing is divided into a top housing and a bottom housing, and the projection is formed on the top housing, and the metal conductor is engaged with the projection to form the metal conductor. The antenna for a portable wireless device according to claim 1, wherein the antenna is held by the top-side housing.