JP2004282534A

JP2004282534A - Antenna assembly and radio communication terminal equipment

Info

Publication number: JP2004282534A
Application number: JP2003073021A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Shoji; 英明東海林
Original assignee: Sony Ericsson Mobile Communications Japan Inc
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2003-03-18
Filing date: 2003-03-18
Publication date: 2004-10-07
Anticipated expiration: 2023-03-18
Also published as: JP4060220B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide radio communication terminal equipment which miniaturizes the whole of the equipment, while ensuring antenna efficiency fully. <P>SOLUTION: This radio communication terminal equipment is provided with an RF circuit 3 which supplies a high frequency signal to an antenna element 13, the antenna element 13 which has this RF circuit 3 built-in, and a circuit board 15 which has a baseband signal circuit 4 connected to the RF circuit 3 and has a ground layer 16 which short-circuits a part of the antenna element 13. A signal line 18 for connecting the RF circuit 3 and the signal circuit 4 is arranged inside the antenna element 13. The size of the whole of the terminal equipment can be reduced by causing the antenna element 13 to have the RF circuit 3 built-in. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ装置及び無線通信端末装置に関し、詳細にはアンテナ特性に優れると共に小型化が図れるアンテナ装置及び無線通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、携帯電話機などの無線通信端末装置に搭載されるアンテナ及び無線回路は、小型且つ軽量であることが要求される。近年、無線回路で使用される分波器、アイソレータ、アンプなどは、高い誘電率、透磁率を持つ材料を高精度で加工、量産できる技術が向上し、飛躍的に小型化及び低背化（高さの低い）が進んでいる。
【０００３】
一方、アンテナは、使用する周波数に応じてその物理的大きさが決まるため、小型化することは難しい。つまり、アンテナを小型化すると、小型化に伴い放射抵抗が小さくなり、それに起因してアンテナ効率が劣化し、同時にＱ値が高くなるため、アンテナの比帯域幅が狭くなる。しかしながら、近年の携帯電話機に対する小型化の要求に応じて、ある程度のアンテナ特性は犠牲にしても当該アンテナの小型化を図っているのが現状である。
【０００４】
このように、アンテナ単体では、小型化に限界があるため、無線回路に使用されるモジュールや半導体と、アンテナとを一体化させることによって携帯無線機全体の小型化を図る試みがなされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００５】
特許文献１に記載される受信モジュールユニットでは、アンテナと、磁気的にシールドを行うシールドパターンで保護された回路とを同一平面に構成することによって、受信モジュール全体の小型化を図り、さらに回路相互間の影響を除去している。
【０００６】
特許文献２に記載の半導体パッケージでは、ＩＣチップの周囲に１ループ状のアンテナパターンを回路基板に設けることで小型化及び薄型化を図っている。
【０００７】
しかしながら、これら受信モジュールユニットや半導体パッケージでは、アンテナパターンの近傍に基板のグランドパターンが近接すると、著しくアンテナ効率が劣化し、同時に狭帯域化することが考えられる。
【０００８】
この問題を改善する技術として、例えば、回路基板上に誘電体基体を介してアンテナを積層し、さらにアンテナ素子中の周波数帯域幅への寄与が大きい部位への影響を避けるように内部部品のレイアウトを最適化して小型化を図った、アンテナモジュール及びそれを用いた無線通信装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開平９−１１６２４０号公報（第３頁、第１図）
【特許文献２】
特開平７−１７６６４６号公報（第２頁及び第３頁、第１図）
【特許文献３】
特開２００１−２９８３２１号公報（第３頁及び第４頁、第１図）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献３のアンテナモジュール及び無線通信装置では、線状アンテナや板状アンテナの周波数帯域幅及びアンテナ効率は、端末内におけるアンテナのとり得る空間によって決められることが知られており、要求仕様によってはこれらの構成では充分な小型化が困難である場合がある。
【００１１】
そこで、本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、アンテナ効率は充分に確保しながら装置全体の小型化が図れるアンテナ装置及び無線通信端末装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナ装置は、少なくとも一部を短絡させたアンテナ素子の内部に、所定の電気回路を内蔵させた構成としている。
【００１３】
本発明のアンテナ装置によれば、アンテナ素子の内部に電気回路を内蔵させているので、モジュール全体の大きさが小型化される。また、アンテナ自体は、その使用する周波数に応じた電気長を確保できるため、アンテナ特性を犠牲にすることはない。
【００１４】
本発明の無線通信端末装置は、無線回路を内部に内蔵させるアンテナ素子と、この無線回路と接続される電気回路を有し、アンテナ素子の一部を短絡させる地導体とを備える。
【００１５】
本発明の無線通信端末装置によれば、アンテナ素子の内部に無線回路を内蔵させているので、端末装置全体の大きさが小型化される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施の形態は、本発明に係るアンテナ装置及び無線通信端末装置を携帯電話機に適用した例である。
【００１７】
「第１の実施の形態」
第１の実施の形態の携帯電話機１は、図１に示すように、アンテナ装置であるアンテナモジュール２と、通信制御部を構成するＲＦ回路（高周波無線回路）３，ベースバンド信号回路４及びＣＯＤＥＣ（コーデック）５と、メモリ６と、表示部７と、キー入力部８と、スピーカ９と、マイクロフォン１０と、これらを制御するＣＰＵ１１とを備えている。
【００１８】
アンテナモジュール２は、アンテナ素子から構成されるアンテナ１２を有し、そのアンテナ素子の内部に電気回路の一つであるＲＦ回路３を内蔵させた構成とされている。アンテナモジュール２については、後述するものとする。
【００１９】
ＣＯＤＥＣ５は、マイクロフォン１０から入力された音声信号を符号化してベースバンド信号回路４に送ると共に、ベースバンド信号回路４から受けた信号を復号化することにより得られる音声信号をスピーカ９に供給する。
【００２０】
ベースバンド信号回路４は、ＣＯＤＥＣ５から受けた信号を送信用のベースバンド信号に調整してＲＦ回路３に送ると共に、ＲＦ回路３が復調したベースバンド信号からＣＯＤＥＣ５が処理可能な信号を取り出す。
【００２１】
ＲＦ回路３は、ベースバンド信号回路４から送られたベースバンド信号に応じた変調を施したＲＦ信号をアンテナ１２に供給すると共に、アンテナ１２を介して受信したＲＦ信号からベースバンド信号を復調してベースバンド信号回路４に送る。
【００２２】
メモリ６は、例えばＲＯＭなどからなり、ＣＰＵ１１が実行するプログラムや各種設定データなどを記憶する。表示部７は、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ駆動装置）などから構成され、電話番号や送受信したメッセージデータ（例えば電子メールなど）などの内容を表示する。キー入力部８は、入力手段であるテンキーによる入力指示をＣＰＵ１１に指令し、メモリ６に記憶されたプログラムを実行させる。
【００２３】
スピーカ９は、ＣＯＤＥＣ５から送られた音声信号に応じた音声を出力する。一方、マイクロフォン１０は、外部から音声を取り込んで、その音声を音声信号に変換してＣＯＤＥＣ５へ転送する。
【００２４】
アンテナモジュール２は、図２から図４に示すように、アンテナ１２を構成するアンテナ素子１３を有し、このアンテナ素子１３の内部に電気回路であるＲＦ回路３を内蔵させた構成とされている。
【００２５】
アンテナ素子１３は、例えば銅やメッキなどの導電性材料から形成され、アンテナエレメントとして動作する。このアンテナ素子１３の表面には、内部に内蔵させたＲＦ回路３からの不要な電磁波の放射を抑制し、同時にＲＦ回路３へのノイズの回り込みを防ぐために、その全てを覆うようにしてシールド層１４が形成されている。このシールド層１４は、例えばイオン蒸着などによるメッキで、前記アンテナ素子１３を覆うことにより形成される。もちろん、板金でアンテナ素子１３を覆ったシールド層１４を使用してもよい。かかるシールド層１４の厚みは、例えば第３世代の携帯電話機で使用される２ＧＨｚ帯では表皮深さが２μｍｍ程度であるため、それ以上の厚みにシールド層１４を形成することが好ましい。
【００２６】
そして、このアンテナ素子１３は、携帯電話機１の筐体内に収納される回路基板１５に対してほぼ垂直に起立する垂直部１３ａと、この垂直部１３ａの先端より回路基板１５とほぼ水平に延在する水平部１３ｂとからなる。垂直部１３ａは、図３及び図４に示すように、回路基板１５の長手方向の一側縁近傍部より、この回路基板１５の一主面１５ａからほぼ垂直に起立し、回路基板１５に形成された前記アンテナ素子１３の地導体として機能するグランド層１６と短絡（接地）されている。水平部１３ｂは、垂直部１３ａの先端から回路基板１５の一主面１５ａとほぼ平行に前記回路基板１５の長手方向の他側縁に向かって形成されている。
【００２７】
このアンテナ素子１３は、携帯電話機１で使用される周波数で共振する電気長に設定されており、充分なアンテナ効率を確保することができるようにされている。そして、充分なアンテナ効率を確保した大きさとされたアンテナ素子１３の内部には、高周波無線回路であるＲＦ回路３が内蔵されている。
【００２８】
ＲＦ回路３は、回路部を形成するＲＦ回路基板１７ごと、アンテナ素子１３の水平部１３ｂに内蔵されている。このＲＦ回路３には、信号線１８を介して前記回路基板１５に形成されたベースバンド信号回路４が接続されている。信号線１８は、ＲＦ回路３とベースバンド信号回路４間を接続するように前記アンテナ素子１３の垂直部１３ａ及び水平部１３ｂに内蔵配索されている。
【００２９】
また、アンテナ素子１３には、ＲＦ回路３から高周波信号（高周波電流）をこのアンテナ素子１３に給電させるための給電線１９が内蔵されている。給電線１９は、ＲＦ回路３から導出されアンテナ素子１３の水平部１３ｂ及び垂直部１３ａを経て回路基板１５に導かれ、当該回路基板１５の一主面１５ａに給電点２０を持ち、その給電点２０よりアンテナ素子１３へほぼ垂直に上昇してシールド層１４に接続されている。この給電線１９は、アンテナ素子１３及び回路基板１５に内蔵される部分が絶縁性部材からなる外皮１９ａによって覆われ、給電点２０からアンテナ素子１３間の露出部分が外皮１９ａの無い剥き出しの芯線１９ｂとされている。
【００３０】
なお、前記回路基板１５には、図２及び図３に示すように、この回路基板１５上に形成されたベースバンド信号回路４などの電気回路を覆って導電性部材であるシールドケース２１が設けられている。先の例では、アンテナ素子１３の一部をグランド層１６に短絡させたが、このアンテナ素子１３の一部を、シールドケース２１に接続させてもよい。
【００３１】
以上のように、アンテナ素子１３の内部にＲＦ回路３などの電気回路を内蔵させれば、携帯電話機１全体の大きさを小さくすることができる。また、アンテナ１２自体は、携帯電話機１で使用する周波数に応じた電気長を確保しているため、アンテナ自体を小型化することによるアンテナ特性の劣化が無い。このため、第１の実施の形態の携帯電話機１によれば、アンテナ効率は充分に確保しながらアンテナ１２と電気回路を一体として装置全体の小型化を図ることができ、コストも抑えることができる。
【００３２】
「第２の実施の形態」
第２の実施の形態の携帯電話機１は、図５から図７に示すように、アンテナ１２に高周波信号を給電する給電点２０を、アンテナ素子１３に設けた例である。その他の構成は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００３３】
この第２の実施の形態の携帯電話機１では、給電線１９は、ＲＦ回路３から導出されアンテナ素子１３の水平部１３ｂ内をその先端側へ延在してアンテナ素子１３上に給電点２０を形成し、その給電点２０より回路基板１５へほぼ垂直に下降して当該回路基板１５に形成したグランド層１６に接地されている。この給電線１９は、アンテナ素子１３に内蔵される部分が外皮１９ａによって覆われ、給電点２０から回路基板１５間の露出部分が外皮１９ａの無い剥き出しの芯線１９ｂとされている。
【００３４】
なお、前記給電線１９は、グランド層１６ではなくシールドケース２１に接続させてもよい。
【００３５】
この第２の実施の形態の携帯電話機１によれば、給電点２０をアンテナ素子１３に設けているので、給電線１９をアンテナ素子１３の水平部１３ｂ及び垂直部１３ａに内蔵させる必要がないため、その構造がシンプルとなり、また、給電線１９自体の長さも短くて済むから高周波信号の転送損失も低減できる。もちろん、この第２の実施の形態の携帯電話機１は、アンテナ特性を犠牲にすることなく装置全体の小型化を実現することができる。
【００３６】
「第３の実施の形態」
第３の実施の形態の携帯電話機１は、図８に示すように、アンテナ素子１３の垂直部１３ａを、少なくともアンテナエレメントの一辺の長さとした例である。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３をシールドケース２１に短絡させた他は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００３７】
この第３の実施の形態の携帯電話機１では、シールドケース２１と短絡する垂直部１３ａを、このシールドケース２１の幅とほぼ同一の幅とした、いわゆるショートパッチアンテナとしたものである。
【００３８】
このように、垂直部１３ａの幅をアンテナエレメントの一辺の長さとする幅広に形成すれば、アンテナ１２の設計自由度が向上すると共に、アンテナ素子１３に内蔵させる信号線１８の数を増やすことができる。もちろん、この第３の実施の形態の携帯電話機１は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同様、アンテナ特性を犠牲にすることなく装置全体の小型化を実現することができる。
【００３９】
なお、この第３の実施の形態の携帯電話機１は、アンテナ素子１３の一部をシールドケース２１に短絡させたが、第１の実施の形態の携帯電話機１と同様、このアンテナ素子１３の一部を、回路基板１５に形成したグランド層１６に短絡させてもよい。
【００４０】
「第４の実施の形態」
第４の実施の形態の携帯電話機１は、図９に示すように、アンテナ素子１３を、回路基板１５に対して略同一平面に配置させた例である。その他は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００４１】
この第４の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３の水平部１３ｂをシールドケース２１とほぼ同じ幅の幅広な矩形状とし、垂直部１３ａを細長い矩形状として、その垂直部１３ａを回路基板１５に形成したグランド層１６（図示は省略する）に短絡させたものである。
【００４２】
このように、アンテナ素子１３が回路基板１５と同一平面に配置されるので、アンテナの設計自由度が向上し、装置自体の薄型化を実現できる。もちろん、アンテナ素子１３にＲＦ回路３などの電気回路を内蔵させているので、装置全体の小型化も図れる。
【００４３】
なお、この第４の実施の形態の携帯電話機１は、アンテナ素子１３の一部をグランド層１６に短絡させているが、このアンテナ素子１３の一部を、シールドケース２１に接続させるようにしてもよい。
【００４４】
「第５の実施の形態」
第５の実施の形態の携帯電話機１は、図１０に示すように、アンテナ素子１３の一部に切り欠き部２２を形成した例である。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３をシールドケース２１に短絡させた他は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００４５】
この第５の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３の水平部１３ｂの一部に、その一側縁からほぼ垂直に前記水平部１３ｂの延在方向と略直交する方向に切り欠き部２２を形成している。
【００４６】
この第５の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３の一部に切り欠き部２２を形成しているため、アンテナ素子１３の電気長を長くすることができ、共振周波数を下げることができる。また、逆にアンテナ素子１３の長さだけでは所定の電気長を確保することが困難な場合には、アンテナ素子１３の一部に切り欠き部２２を形成することで電気長を長くできる。
【００４７】
さらに、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３に形成する切り欠き部２２の形状や数を工夫することで、Ｌ型，コ字状型，メアンダ型，ジグザグ型，ヘリカル型といったアンテナ１２とすることができ、アンテナの設計自由度を高めることができる。もちろん、この携帯電話機１は、アンテナ素子１３にＲＦ回路３などの電気回路を内蔵させているので、装置全体の小型化を図ることができる。
【００４８】
なお、この第５の実施の形態の携帯電話機１は、アンテナ素子１３の一部をシールドケース２１に短絡させているが、このアンテナ素子１３の一部を、第１の実施の形態の携帯電話機１と同様に回路基板１５に形成したグランド層１６に短絡させるようにしてもよい。
【００４９】
「第６の実施の形態」
第６の実施の形態の携帯電話機１は、図１１に示すように、アンテナ素子１３をループアンテナとした例である。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３の形状をループ状とした他は、第４の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００５０】
この第６の実施の形態の携帯電話機１では、回路基板１５に形成したグランド層１６（図示は省略する）と短絡し、回路基板１５の長手方向に延在する第１垂直部１３ａと、この第１垂直部１３ａの先端から回路基板１５の幅方向に延在する水平部１３ｂと、この水平部１３ｂの先端から回路基板１５に帰還する第２垂直部１３ｃとにより略コ字状をなすアンテナ素子１３を構成する。このアンテナ素子１３は、回路基板１５と同一平面に設けられており、第２垂直部１３ｃの先端と回路基板１５との間に給電線１９が接続されている。
【００５１】
この第６の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３をループ状としているため、アンテナ１２の設計自由度が高まる。もちろん、この携帯電話機１は、アンテナ素子１３にＲＦ回路３などの電気回路を内蔵させているので、装置全体の小型化を図ることができる。
【００５２】
なお、この第６の実施の形態の携帯電話機１は、アンテナ素子１３の一部をグランド層１６に短絡させているが、このアンテナ素子１３の一部を、第１の実施の形態の携帯電話機１と同様にシールドケース２１に短絡させるようにしてもよい。
【００５３】
「第７の実施の形態」
第７の実施の形態の携帯電話機１は、図１２に示すように、アンテナ素子１３を折返しアンテナとした例である。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３の形状を折返し形状とした他は、第４の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００５４】
この第７の実施の形態の携帯電話機１では、回路基板１５に形成したグランド層１６（図示は省略する）と短絡し、回路基板１５の長手方向に延在する第１垂直部１３ａと、この第１垂直部１３ａの先端から回路基板１５の幅方向に延在する第１水平部１３ｂと、この第１水平部１３ｂの先端から回路基板１５の長手方向に延在する第２垂直部１３ｃと、この第２垂直部１３ｃの先端から第１水平部１３ｂと平行に折り返される第２水平部１３ｄと、この第２水平部１３ｄの先端から第１垂直部１３ａと平行で回路基板１５側へ折り返される第３垂直部１３ｅとにより折返し形状をなすアンテナ素子１３を構成する。このアンテナ素子１３は、回路基板１５と同一平面に設けられており、第３垂直部１３ｅの先端と回路基板１５との間に給電線１９が接続されている。
【００５５】
この第７の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３を折返し形状としているため、寸法パラメータを最適化することによりインピーダンス特性において広帯域特性を得ることができる。もちろん、この携帯電話機１は、アンテナ素子１３にＲＦ回路３などの電気回路を内蔵させているので、装置全体の小型化を図ることができる。
【００５６】
なお、この第７の実施の形態の携帯電話機１は、アンテナ素子１３の一部をグランド層１６に短絡させているが、このアンテナ素子１３の一部を、第１の実施の形態の携帯電話機１と同様にシールドケース２１に短絡させるようにしてもよい。
【００５７】
「第８の実施の形態」
第８の実施の形態の携帯電話機１は、図１３に示すように、アンテナ素子１３とアンテナ素子１３に給電を行うＲＦ回路３との間に整合回路２３を設けた例である。なお、この携帯電話機１では、整合回路２３をアンテナ素子１３とＲＦ回路３との間に設けた他は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００５８】
この第７の実施の形態の携帯電話機１は、アンテナ素子１３と給電点２０との間を接続する給電線１９（実際には芯線１９ｂ）の途中に整合回路２３を設けている。この携帯電話機１では、第５の実施の形態の携帯電話機１のようにアンテナ素子１３の一部に切り欠き部２２を形成してもなお所定の電気長を確保することができない場合には、マッチングできるようにする整合回路２３を設け、この整合回路２３によって所定の電気長を確保する。アンテナ素子１３とＲＦ回路３との間に整合回路２３を設ければ、インピーダンス整合における調整が容易となる。
【００５９】
「第９の実施の形態」
第９の実施の形態の携帯電話機１は、図１４に示すように、アンテナ素子１３の水平部１３ｂを２つに枝分かれさせ、その枝分かれした水平部１３ｂ_１、１３ｂ_２の電気長をそれぞれ異なる長さとしている。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３を２つに枝分かれさせた他は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００６０】
この第９の実施の形態の携帯電話機１では、一方のアンテナ素子の水平部１３ｂ_１の途中から逆Ｌ字状のアンテナ素子である水平部１３ｂ_２を分岐させ、それら分岐（枝分かれ）した２つのアンテナ素子の水平部１３ｂ_１，１３ｂ_２の電気長を異ならせている。この携帯電話機１では、電気長の長いアンテナ素子の水平部１３ｂ_１が低い周波数で共振し、電気長の短いアンテナ素子の水平部１３ｂ_２が高い周波数で共振する、いわゆるデュアルバンド対応のアンテナ１２を構成する。
【００６１】
本実施の形態の携帯電話機１によれば、アンテナ素子１３を２つに枝分かれさせ、その枝分かれしたアンテナ素子の水平部１３ｂ_１，１３ｂ_２の電気長をそれぞれ異なる長さとすることで、複数の周波数帯域に対応したアンテナ１２を構成することができ、アンテナ設計の自由度を高めることができる。
【００６２】
なお、この実施の形態では、アンテナ素子１３を、それぞれ電気長の異なる２つのアンテナ素子としたが、２つ以上にアンテナ素子１３を分岐させることもできる。
【００６３】
「第１０の実施の形態」
第１０の実施の形態の携帯電話機１は、図１５に示すように、回路基板１５に形成したグランド層１６と短絡するアンテナ素子１３の垂直部１３ａ（接続部分）を複数設けた例である。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３の垂直部１３ａを複数設けた他は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００６４】
この第１０の実施の形態の携帯電話機１では、グランド層１６と短絡するアンテナ素子１３の垂直部１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３を３つ形成している。このように、前記垂直部１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３を３つ形成すれば、それら垂直部１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３に内蔵する信号線１８の数を増やすことができるため、装置全体をより一層小型化することができる。また、このようにすることで、電気結合が問題となる信号線同士を異なる垂直部１３ａ_１，１３ａ_２，１３ａ_３に配置させることができるため、信号線同士の電気結合を低減できる。
【００６５】
「第１１の実施の形態」
第１１の実施の形態の携帯電話機１は、図１６に示すように、２つのアンテナ素子１３を積層した例である。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３を積層させた他は、第１の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００６６】
この第１１の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３の垂直部１３ａの先端より二つに分かれた水平部１３ｂ_１，１３ｂ_２をセラミックスなどの誘電体２４を介して積層することによって、マイクロストリップアンテナを構成している。このように、アンテナ素子１３の水平部１３ｂ_１，１３ｂ_２を誘電体２４を介して積層すれば、立体的にアンテナ１２を構成することができ、アンテナ設計の自由度を高めることができる。また、この携帯電話機１は、誘電体２４を挟んで上下の水平部１３ｂ_１，１３ｂ_２のそれぞれが異なる周波数で共振するデュアルバンド対応のアンテナ１２として機能する。
【００６７】
「第１２の実施の形態」
第１２の実施の形態の携帯電話機１は、図１７に示すように、シールドケース２１をアンテナ素子１３と同一の部材で構成した例である。なお、この携帯電話機１は、シールドケース２１をアンテナ素子１３と同一の部材で構成した他は、第４の実施の形態の携帯電話機１と同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００６８】
この第１２の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３の垂直部１３ａに接続するシールドケース２１を、銅やメッキなどの導電性材料から形成されるアンテナ素子１３と同じ部材で形成している。別の見方をすると、この携帯電話機１は、シールドケース２１を地導体とするアンテナ素子１３に、当該アンテナ素子１３と同一の部材によってシールドケース２１を一体化している。このように、シールドケース２１とアンテナ素子１３が一体化することで、アンテナ１２の構造が単純となり、装置自体のコストを抑えることができる。
【００６９】
「第１３の実施の形態」
第１３の実施の形態の携帯電話機１は、図１８に示すように、アンテナ素子１３をシールドケース２１に短絡させる垂直部１３ａを、シールドケース２１に対してアンテナ素子１３の水平部１３ｂが任意の方向に可動自在なように可撓性を有した部材で構成した例である。なお、この携帯電話機１では、アンテナ素子１３の垂直部１３ａを可撓性を有した部材で構成した他は、第４の実施の形態の携帯電話機１とほぼ同じ構成であるため、その説明は省略するものとし、また、同一の構成部品には同一の符号を付すものとする。
【００７０】
この第１３の実施の形態の携帯電話機１では、アンテナ素子１３をシールドケース２１に短絡させる垂直部１３ａを可撓性を有したフレキシブルケーブルで形成し、そのアンテナ素子１３の水平部１３ｂを、シールドケース２１に対して図１８中矢印で示す方向に可動自在とさせている。また、給電線１９も同様、アンテナ素子１３の水平部１３ｂの可動に追従するように、この給電線１９を可撓性を有したフレキシブルケーブルで形成している。
【００７１】
このように構成した、本実施の形態の携帯電話機１によれば、アンテナ素子１３を任意の方向に動かすことができるため、ユーザが電波環境に応じてアンテナ１２を自由に調整することができる。また、この場合のアンテナ１２は、携帯電話機１の内部に収納する内蔵アンテナではなく、携帯電話機１の端末本体から飛び出た外アンテナとして利用できる。
【００７２】
［その他の実施の形態］
以上、本発明を適用した具体的な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に制限されることなく種々の変更が可能である。
【００７３】
例えば、上述の実施の形態では、アンテナ素子１３内にＲＦ回路３を内蔵させたが、ＲＦ回路３に限らず、携帯電話機１に設けられるスピーカなどの回路や、ベースバンド信号回路４等もアンテナ素子１３に内蔵させてもよい。
【００７４】
また、上述の実施の形態では、携帯電話機を例に挙げて説明したが、本発明は携帯電話機に限られることはなく、例えば固定型の無線通信機や通信機能を備えたＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）などの携帯無線通信端末装置に本発明を適用しても同様の作用効果がある。
【００７５】
【発明の効果】
本発明によれば、アンテナ効率は充分に確保しながら、装置全体の小型化が図れるアンテナ装置及び無線通信端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機の機能ブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図３】第１の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機の概略側面図である。
【図４】第１の実施の形態の携帯電話機を示すもので、アンテナモジュールの要部拡大断面図である。
【図５】第２の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図６】第２の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機の概略側面図である。
【図７】第２の実施の形態の携帯電話機を示すもので、アンテナモジュールの要部拡大断面図である。
【図８】第３の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図９】第４の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図１０】第５の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図１１】第６の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図１２】第７の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図１３】第８の実施の形態の携帯電話機を示すもので、アンテナモジュールの要部拡大断面である。
【図１４】第９の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機の概略側面図である。
【図１５】第１０の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機の概略側面図である。
【図１６】第１１の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機の斜視図である。
【図１７】第１２の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【図１８】第１３の実施の形態の携帯電話機を示すもので、その携帯電話機を斜め上から見たときの斜視図である。
【符号の説明】
１…携帯電話機
２…アンテナモジュール
３…ＲＦ回路
４…ベースバンド信号回路
１２…アンテナ
１３…アンテナ素子
１８…信号線
１９…給電線
２０…給電点
２１…シールドケース[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an antenna device and a wireless communication terminal device, and more particularly, to an antenna device and a wireless communication terminal device that have excellent antenna characteristics and can be downsized.
[0002]
[Prior art]
For example, an antenna and a wireless circuit mounted on a wireless communication terminal device such as a mobile phone are required to be small and lightweight. In recent years, for duplexers, isolators, amplifiers, etc. used in wireless circuits, the technology for processing and mass-producing materials having high dielectric constant and magnetic permeability with high precision has been improved, and the size and height have been dramatically reduced ( Height is low).
[0003]
On the other hand, since the physical size of the antenna is determined according to the frequency used, it is difficult to reduce the size of the antenna. In other words, when the antenna is miniaturized, the radiation resistance decreases with the miniaturization, thereby deteriorating the antenna efficiency and, at the same time, increasing the Q value, thereby reducing the specific bandwidth of the antenna. However, in response to recent demands for miniaturization of mobile phones, the size of the antenna has been reduced even though some of the antenna characteristics are sacrificed.
[0004]
As described above, since there is a limit to miniaturization of an antenna alone, attempts have been made to reduce the size of the entire portable radio by integrating the antenna with a module or semiconductor used in a radio circuit ( For example, see Patent Documents 1 and 2.
[0005]
In the receiving module unit described in Patent Literature 1, the antenna and the circuit protected by a shield pattern that magnetically shields are formed on the same plane, thereby reducing the size of the entire receiving module and further reducing the circuit mutual interference. Eliminate the effects between.
[0006]
In the semiconductor package described in Patent Literature 2, a one-loop antenna pattern is provided around an IC chip on a circuit board to reduce the size and thickness.
[0007]
However, in these receiving module units and semiconductor packages, when the ground pattern of the substrate is close to the antenna pattern, the antenna efficiency is significantly degraded, and the band may be narrowed at the same time.
[0008]
As a technique for solving this problem, for example, an antenna is stacked on a circuit board via a dielectric substrate, and the layout of the internal components is further reduced so as to avoid an influence on a portion of the antenna element having a large contribution to a frequency bandwidth. There has been proposed an antenna module and a wireless communication device using the same, which are optimized for miniaturization (for example, see Patent Document 3).
[0009]
[Patent Document 1]
JP-A-9-116240 (page 3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-7-176646 (pages 2 and 3; FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP 2001-298321 A (Pages 3 and 4; FIG. 1)
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the antenna module and the wireless communication device of Patent Document 3, it is known that the frequency bandwidth and the antenna efficiency of the linear antenna and the plate antenna are determined by the space that the antenna can take in the terminal. Depending on the configuration, it may be difficult to sufficiently reduce the size with these configurations.
[0011]
Therefore, the present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide an antenna device and a radio communication terminal device that can achieve a reduction in the size of the entire device while sufficiently securing antenna efficiency.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The antenna device of the present invention has a configuration in which a predetermined electric circuit is built in an antenna element in which at least a part is short-circuited.
[0013]
According to the antenna device of the present invention, since the electric circuit is built inside the antenna element, the size of the entire module is reduced. Further, the antenna itself can secure an electrical length corresponding to the frequency used, so that the antenna characteristics are not sacrificed.
[0014]
A wireless communication terminal device according to the present invention includes an antenna element having a wireless circuit built therein, and a ground conductor having an electric circuit connected to the wireless circuit and short-circuiting a part of the antenna element.
[0015]
According to the wireless communication terminal device of the present invention, since the wireless circuit is built inside the antenna element, the overall size of the terminal device is reduced.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. This embodiment is an example in which the antenna device and the wireless communication terminal device according to the present invention are applied to a mobile phone.
[0017]
"First Embodiment"
As shown in FIG. 1, the mobile phone 1 according to the first embodiment has an antenna module 2 as an antenna device, an RF circuit (high-frequency wireless circuit) 3, a baseband signal circuit 4, and a CODEC that constitute a communication control unit. It includes a (codec) 5, a memory 6, a display unit 7, a key input unit 8, a speaker 9, a microphone 10, and a CPU 11 for controlling these.
[0018]
The antenna module 2 has an antenna 12 composed of an antenna element, and has a configuration in which an RF circuit 3 which is one of electric circuits is built in the antenna element. The antenna module 2 will be described later.
[0019]
The CODEC 5 encodes an audio signal input from the microphone 10 and sends the encoded signal to the baseband signal circuit 4, and supplies an audio signal obtained by decoding the signal received from the baseband signal circuit 4 to the speaker 9.
[0020]
The baseband signal circuit 4 adjusts the signal received from the CODEC 5 to a baseband signal for transmission, sends the signal to the RF circuit 3, and extracts a signal that can be processed by the CODEC 5 from the baseband signal demodulated by the RF circuit 3.
[0021]
The RF circuit 3 supplies an RF signal modulated according to the baseband signal sent from the baseband signal circuit 4 to the antenna 12, and demodulates the baseband signal from the RF signal received via the antenna 12. To the baseband signal circuit 4.
[0022]
The memory 6 includes, for example, a ROM, and stores programs executed by the CPU 11, various setting data, and the like. The display unit 7 is composed of, for example, a liquid crystal display device (LCD driving device) and displays the contents such as a telephone number and transmitted / received message data (for example, e-mail). The key input unit 8 instructs the CPU 11 to input an instruction using a numeric keypad, which is an input unit, and causes the CPU 11 to execute a program stored in the memory 6.
[0023]
The speaker 9 outputs a sound corresponding to the sound signal sent from the CODEC 5. On the other hand, the microphone 10 takes in a voice from the outside, converts the voice into a voice signal, and transfers the voice signal to the CODEC 5.
[0024]
As shown in FIGS. 2 to 4, the antenna module 2 has an antenna element 13 that forms the antenna 12, and has a configuration in which the RF circuit 3 that is an electric circuit is built inside the antenna element 13. .
[0025]
The antenna element 13 is formed from a conductive material such as copper or plating, and operates as an antenna element. The surface of the antenna element 13 is covered with a shield layer so as to cover the entire surface of the antenna element 13 in order to suppress unnecessary radiation of electromagnetic waves from the RF circuit 3 incorporated therein and to prevent noise from entering the RF circuit 3 at the same time. 14 are formed. The shield layer 14 is formed by covering the antenna element 13 by, for example, plating by ion evaporation or the like. Of course, the shield layer 14 in which the antenna element 13 is covered with a sheet metal may be used. The thickness of the shield layer 14 is, for example, about 2 μm in a 2 GHz band used in a third-generation mobile phone. Therefore, it is preferable to form the shield layer 14 with a thickness more than that.
[0026]
The antenna element 13 has a vertical portion 13a that stands substantially vertically with respect to the circuit board 15 housed in the housing of the mobile phone 1, and extends substantially horizontally with the circuit board 15 from the tip of the vertical portion 13a. And a horizontal portion 13b. As shown in FIGS. 3 and 4, the vertical portion 13 a rises substantially perpendicularly from one main surface 15 a of the circuit board 15 from a portion near one longitudinal edge of the circuit board 15, and is formed on the circuit board 15. The ground layer 16 functioning as the ground conductor of the antenna element 13 is short-circuited (grounded). The horizontal portion 13b is formed from the tip of the vertical portion 13a to the other side edge of the circuit board 15 in the longitudinal direction substantially in parallel with one main surface 15a of the circuit board 15.
[0027]
The antenna element 13 is set to have an electrical length that resonates at the frequency used in the mobile phone 1, so that sufficient antenna efficiency can be ensured. An RF circuit 3, which is a high-frequency wireless circuit, is built in the antenna element 13 sized to ensure sufficient antenna efficiency.
[0028]
The RF circuit 3 is built in the horizontal portion 13b of the antenna element 13 together with the RF circuit board 17 forming the circuit portion. The baseband signal circuit 4 formed on the circuit board 15 is connected to the RF circuit 3 via a signal line 18. The signal line 18 is built in the vertical part 13 a and the horizontal part 13 b of the antenna element 13 so as to connect the RF circuit 3 and the baseband signal circuit 4.
[0029]
Further, the antenna element 13 has a built-in feed line 19 for feeding a high-frequency signal (high-frequency current) from the RF circuit 3 to the antenna element 13. The feed line 19 is led out of the RF circuit 3, led to the circuit board 15 through the horizontal portion 13 b and the vertical portion 13 a of the antenna element 13, has a feed point 20 on one main surface 15 a of the circuit board 15, and has the feed point 20. It rises almost vertically from 20 to the antenna element 13 and is connected to the shield layer 14. The feeder line 19 has a portion embedded in the antenna element 13 and the circuit board 15 covered with an outer cover 19a made of an insulating member, and an exposed portion between the feed point 20 and the antenna element 13 is a bare core wire 19b without the outer cover 19a. It has been.
[0030]
As shown in FIGS. 2 and 3, the circuit board 15 is provided with a shield case 21 which is a conductive member and covers an electric circuit such as the baseband signal circuit 4 formed on the circuit board 15. Have been. In the above example, a part of the antenna element 13 is short-circuited to the ground layer 16, but a part of the antenna element 13 may be connected to the shield case 21.
[0031]
As described above, by incorporating an electric circuit such as the RF circuit 3 inside the antenna element 13, the size of the entire mobile phone 1 can be reduced. In addition, since the antenna 12 itself has an electrical length corresponding to the frequency used in the mobile phone 1, there is no deterioration in antenna characteristics due to downsizing of the antenna itself. For this reason, according to the mobile phone 1 of the first embodiment, the antenna 12 and the electric circuit can be integrated to reduce the size of the entire device while the antenna efficiency is sufficiently ensured, and the cost can be reduced. .
[0032]
"Second embodiment"
The mobile phone 1 according to the second embodiment is an example in which a feeding point 20 for feeding a high-frequency signal to the antenna 12 is provided in the antenna element 13 as shown in FIGS. The other configuration is the same as that of the mobile phone 1 of the first embodiment, and therefore the description thereof will be omitted, and the same components will be denoted by the same reference numerals.
[0033]
In the mobile phone 1 according to the second embodiment, the power supply line 19 is led out of the RF circuit 3 and extends inside the horizontal portion 13 b of the antenna element 13 toward the distal end thereof, thereby forming the power supply point 20 on the antenna element 13. It is formed, and descends from the feeding point 20 to the circuit board 15 almost vertically, and is grounded to the ground layer 16 formed on the circuit board 15. The feeder line 19 has a portion embedded in the antenna element 13 covered with an outer cover 19a, and an exposed portion between the feed point 20 and the circuit board 15 is a bare core wire 19b without the outer cover 19a.
[0034]
The power supply line 19 may be connected to the shield case 21 instead of the ground layer 16.
[0035]
According to the mobile phone 1 of the second embodiment, since the feeding point 20 is provided in the antenna element 13, it is not necessary to incorporate the feeding line 19 in the horizontal portion 13b and the vertical portion 13a of the antenna element 13. Since the structure is simple and the length of the feed line 19 itself is short, the transfer loss of the high-frequency signal can be reduced. Of course, the mobile phone 1 according to the second embodiment can realize the miniaturization of the entire device without sacrificing the antenna characteristics.
[0036]
"Third embodiment"
As shown in FIG. 8, the mobile phone 1 according to the third embodiment is an example in which the vertical portion 13a of the antenna element 13 is at least one side of the antenna element. The mobile phone 1 has the same configuration as that of the mobile phone 1 of the first embodiment except that the antenna element 13 is short-circuited to the shield case 21. Are given the same reference numerals.
[0037]
In the mobile phone 1 according to the third embodiment, the vertical portion 13a short-circuited with the shield case 21 is a so-called short patch antenna having a width substantially equal to the width of the shield case 21.
[0038]
As described above, when the width of the vertical portion 13a is formed to be wide as the length of one side of the antenna element, the degree of freedom in designing the antenna 12 is improved, and the number of signal lines 18 incorporated in the antenna element 13 is increased. it can. Of course, like the mobile phone 1 of the first embodiment, the mobile phone 1 of the third embodiment can realize the miniaturization of the entire device without sacrificing the antenna characteristics.
[0039]
In the mobile phone 1 according to the third embodiment, a part of the antenna element 13 is short-circuited to the shield case 21. However, similar to the mobile phone 1 according to the first embodiment, one part of the antenna element 13 is used. The part may be short-circuited to the ground layer 16 formed on the circuit board 15.
[0040]
"Fourth embodiment"
The mobile phone 1 according to the fourth embodiment is an example in which the antenna element 13 is disposed substantially on the same plane as the circuit board 15 as shown in FIG. The rest of the configuration is the same as that of the mobile phone 1 of the first embodiment, so that the description thereof will be omitted, and the same components will be denoted by the same reference numerals.
[0041]
In the mobile phone 1 according to the fourth embodiment, the horizontal portion 13b of the antenna element 13 has a wide rectangular shape having substantially the same width as the shield case 21, the vertical portion 13a has an elongated rectangular shape, and the vertical portion 13a has a circuit. This is short-circuited to a ground layer 16 (not shown) formed on the substrate 15.
[0042]
As described above, since the antenna element 13 is arranged on the same plane as the circuit board 15, the degree of freedom in antenna design is improved, and the thickness of the device itself can be reduced. Of course, since an electric circuit such as the RF circuit 3 is built in the antenna element 13, the size of the entire device can be reduced.
[0043]
In the mobile phone 1 according to the fourth embodiment, a part of the antenna element 13 is short-circuited to the ground layer 16, but a part of the antenna element 13 is connected to the shield case 21. Is also good.
[0044]
"Fifth embodiment"
The mobile phone 1 according to the fifth embodiment is an example in which a notch 22 is formed in a part of the antenna element 13 as shown in FIG. The mobile phone 1 has the same configuration as that of the mobile phone 1 of the first embodiment except that the antenna element 13 is short-circuited to the shield case 21. Are given the same reference numerals.
[0045]
In the mobile phone 1 according to the fifth embodiment, a notch is formed in a part of the horizontal portion 13b of the antenna element 13 in a direction substantially perpendicular to an extending direction of the horizontal portion 13b from one side edge thereof. 22 are formed.
[0046]
In the mobile phone 1 according to the fifth embodiment, since the notch 22 is formed in a part of the antenna element 13, the electrical length of the antenna element 13 can be increased, and the resonance frequency can be reduced. it can. Conversely, when it is difficult to secure a predetermined electrical length only by the length of the antenna element 13, the electrical length can be increased by forming the notch 22 in a part of the antenna element 13.
[0047]
Further, in the mobile phone 1, the shape and number of the cutouts 22 formed in the antenna element 13 are devised so that the antenna 12 has an L shape, a U shape, a meander shape, a zigzag shape, and a helical shape. And the degree of freedom in antenna design can be increased. Of course, since the mobile phone 1 has an electric circuit such as the RF circuit 3 built in the antenna element 13, the size of the entire device can be reduced.
[0048]
In the mobile phone 1 according to the fifth embodiment, a part of the antenna element 13 is short-circuited to the shield case 21, but a part of the antenna element 13 is connected to the mobile phone according to the first embodiment. As in the case of 1, the circuit may be short-circuited to the ground layer 16 formed on the circuit board 15.
[0049]
"Sixth embodiment"
The mobile phone 1 according to the sixth embodiment is an example in which the antenna element 13 is a loop antenna as shown in FIG. The mobile phone 1 has the same configuration as that of the mobile phone 1 of the fourth embodiment except that the shape of the antenna element 13 is formed in a loop shape. The components are given the same reference numerals.
[0050]
In the mobile phone 1 according to the sixth embodiment, the first vertical portion 13 a that is short-circuited to the ground layer 16 (not shown) formed on the circuit board 15 and extends in the longitudinal direction of the circuit board 15, An approximately U-shaped antenna formed by a horizontal portion 13b extending in the width direction of the circuit board 15 from the tip of the first vertical portion 13a and a second vertical portion 13c returning to the circuit board 15 from the tip of the horizontal portion 13b. The element 13 is constituted. The antenna element 13 is provided on the same plane as the circuit board 15, and a feed line 19 is connected between the tip of the second vertical portion 13 c and the circuit board 15.
[0051]
In the mobile phone 1 according to the sixth embodiment, since the antenna element 13 is formed in a loop shape, the degree of freedom in designing the antenna 12 is increased. Of course, since the mobile phone 1 has an electric circuit such as the RF circuit 3 built in the antenna element 13, the size of the entire device can be reduced.
[0052]
In the mobile phone 1 according to the sixth embodiment, a part of the antenna element 13 is short-circuited to the ground layer 16, but a part of the antenna element 13 is connected to the mobile phone according to the first embodiment. As in the case of 1, the shield case 21 may be short-circuited.
[0053]
"Seventh embodiment"
As shown in FIG. 12, the mobile phone 1 according to the seventh embodiment is an example in which the antenna element 13 is a folded antenna. Note that the mobile phone 1 has the same configuration as the mobile phone 1 of the fourth embodiment except that the shape of the antenna element 13 is a folded shape, so that the description thereof is omitted, and the same The components are given the same reference numerals.
[0054]
In the mobile phone 1 according to the seventh embodiment, a first vertical portion 13a that is short-circuited to a ground layer 16 (not shown) formed on the circuit board 15 and extends in the longitudinal direction of the circuit board 15, A first horizontal portion 13b extending in the width direction of the circuit board 15 from the tip of the first vertical portion 13a, and a second vertical portion 13c extending in the longitudinal direction of the circuit board 15 from the tip of the first horizontal portion 13b. A second horizontal portion 13d that is folded back from the tip of the second vertical portion 13c in parallel with the first horizontal portion 13b, and a second horizontal portion 13d that is folded back from the tip of the second horizontal portion 13d toward the circuit board 15 in parallel with the first vertical portion 13a. An antenna element 13 having a folded shape is constituted by the third vertical portion 13e. The antenna element 13 is provided on the same plane as the circuit board 15, and a feed line 19 is connected between the tip of the third vertical portion 13 e and the circuit board 15.
[0055]
In the mobile phone 1 according to the seventh embodiment, since the antenna element 13 has a folded shape, a wideband characteristic can be obtained in the impedance characteristic by optimizing the dimensional parameter. Of course, since the mobile phone 1 has an electric circuit such as the RF circuit 3 built in the antenna element 13, the size of the entire device can be reduced.
[0056]
In the mobile phone 1 according to the seventh embodiment, a part of the antenna element 13 is short-circuited to the ground layer 16, but a part of the antenna element 13 is connected to the mobile phone according to the first embodiment. As in the case of 1, the shield case 21 may be short-circuited.
[0057]
"Eighth embodiment"
The mobile phone 1 according to the eighth embodiment is an example in which a matching circuit 23 is provided between an antenna element 13 and an RF circuit 3 that supplies power to the antenna element 13, as shown in FIG. The configuration of the mobile phone 1 is the same as that of the mobile phone 1 of the first embodiment except that the matching circuit 23 is provided between the antenna element 13 and the RF circuit 3, and the description thereof is omitted. The same components are denoted by the same reference numerals.
[0058]
In the mobile phone 1 according to the seventh embodiment, a matching circuit 23 is provided in the middle of a feed line 19 (actually, a core wire 19b) connecting between the antenna element 13 and the feed point 20. In this mobile phone 1, when a predetermined electrical length cannot be ensured even if the notch 22 is formed in a part of the antenna element 13 as in the mobile phone 1 according to the fifth embodiment, A matching circuit 23 for performing matching is provided, and a predetermined electric length is secured by the matching circuit 23. If the matching circuit 23 is provided between the antenna element 13 and the RF circuit 3, adjustment in impedance matching becomes easy.
[0059]
"Ninth embodiment"
In the mobile phone 1 according to the ninth embodiment, as shown in FIG. 14, the horizontal portion 13b of the antenna element 13 is branched into two, and the branched horizontal portion 13b is formed. ₁ , 13b ₂ Have different electrical lengths. Note that the mobile phone 1 has the same configuration as the mobile phone 1 of the first embodiment except that the antenna element 13 is branched into two, so that the description is omitted, and the same The components are given the same reference numerals.
[0060]
In the mobile phone 1 according to the ninth embodiment, the horizontal portion 13b of one antenna element ₁ From the middle of the horizontal portion 13b which is an inverted L-shaped antenna element ₂ And the horizontal portion 13b of the two branched (branched) antenna elements ₁ , 13b ₂ Have different electrical lengths. In this mobile phone 1, the horizontal portion 13b of the antenna element having a long electrical length is used. ₁ Resonates at a low frequency, and the horizontal portion 13b of the antenna element having a short electrical length ₂ Constitutes a so-called dual-band antenna 12 that resonates at a high frequency.
[0061]
According to mobile phone 1 of the present embodiment, antenna element 13 is branched into two, and horizontal portion 13b of the branched antenna element is formed. ₁ , 13b ₂ By setting the electrical lengths to be different from each other, the antenna 12 corresponding to a plurality of frequency bands can be configured, and the degree of freedom in antenna design can be increased.
[0062]
In this embodiment, the antenna elements 13 are two antenna elements having different electric lengths. However, the antenna element 13 can be branched into two or more antenna elements.
[0063]
"Tenth embodiment"
As shown in FIG. 15, the mobile phone 1 according to the tenth embodiment is an example in which a plurality of vertical portions 13a (connection portions) of an antenna element 13 that short-circuits with a ground layer 16 formed on a circuit board 15 are provided. The mobile phone 1 has the same configuration as that of the mobile phone 1 of the first embodiment except that a plurality of vertical portions 13a of the antenna element 13 are provided. Are given the same reference numerals.
[0064]
In the mobile phone 1 according to the tenth embodiment, the vertical portion 13a of the antenna element 13 short-circuited to the ground layer 16 is provided. ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ Are formed. Thus, the vertical portion 13a ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ Are formed, three vertical portions 13a are formed. ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ Since the number of signal lines 18 incorporated in the device can be increased, the overall size of the device can be further reduced. In addition, by doing so, the signal lines for which electrical coupling is a problem can be connected to different vertical portions 13a. ₁ , 13a ₂ , 13a ₃ , The electric coupling between the signal lines can be reduced.
[0065]
"Eleventh embodiment"
The mobile phone 1 of the eleventh embodiment is an example in which two antenna elements 13 are stacked as shown in FIG. The mobile phone 1 has the same configuration as that of the mobile phone 1 of the first embodiment except that the antenna element 13 is stacked. Therefore, the description is omitted, and the same components are used. Are given the same reference numerals.
[0066]
In the mobile phone 1 according to the eleventh embodiment, the horizontal part 13b divided into two parts from the tip of the vertical part 13a of the antenna element 13 ₁ , 13b ₂ Are laminated via a dielectric material 24 such as ceramics to form a microstrip antenna. Thus, the horizontal portion 13b of the antenna element 13 ₁ , 13b ₂ Are laminated via the dielectric 24, the antenna 12 can be configured three-dimensionally, and the degree of freedom in antenna design can be increased. In addition, the mobile phone 1 has an upper and lower horizontal portion 13b with a dielectric 24 interposed therebetween. ₁ , 13b ₂ Function as a dual-band compatible antenna 12 that resonates at different frequencies.
[0067]
"Twelfth embodiment"
The mobile phone 1 of the twelfth embodiment is an example in which the shield case 21 is formed of the same member as the antenna element 13 as shown in FIG. Note that this mobile phone 1 has the same configuration as the mobile phone 1 of the fourth embodiment except that the shield case 21 is formed of the same member as the antenna element 13, and therefore the description thereof is omitted. Also, the same components are denoted by the same reference numerals.
[0068]
In the mobile phone 1 according to the twelfth embodiment, the shield case 21 connected to the vertical portion 13a of the antenna element 13 is formed of the same member as the antenna element 13 made of a conductive material such as copper or plating. I have. From another viewpoint, in the mobile phone 1, the shield case 21 is integrated with the antenna element 13 having the shield case 21 as a ground conductor by the same member as the antenna element 13. Thus, by integrating the shield case 21 and the antenna element 13, the structure of the antenna 12 is simplified, and the cost of the device itself can be suppressed.
[0069]
"Thirteenth embodiment"
In the mobile phone 1 according to the thirteenth embodiment, as shown in FIG. 18, the vertical portion 13 a for short-circuiting the antenna element 13 to the shield case 21 and the horizontal portion 13 b of the antenna element 13 with respect to the shield case 21 are optional. This is an example in which a flexible member is provided so as to be movable in directions. The mobile phone 1 has almost the same configuration as the mobile phone 1 of the fourth embodiment except that the vertical portion 13a of the antenna element 13 is formed of a flexible member. It shall be omitted, and the same components will be denoted by the same reference numerals.
[0070]
In the mobile phone 1 according to the thirteenth embodiment, the vertical portion 13a for short-circuiting the antenna element 13 to the shield case 21 is formed by a flexible cable having flexibility, and the horizontal portion 13b of the antenna element 13 is shielded. The case 21 is movable in a direction indicated by an arrow in FIG. Similarly, the power supply line 19 is formed of a flexible cable having flexibility so as to follow the movement of the horizontal portion 13b of the antenna element 13.
[0071]
According to the mobile phone 1 of the present embodiment configured as described above, since the antenna element 13 can be moved in any direction, the user can freely adjust the antenna 12 according to the radio wave environment. In this case, the antenna 12 can be used not as a built-in antenna housed inside the mobile phone 1 but as an external antenna protruding from the terminal body of the mobile phone 1.
[0072]
[Other embodiments]
As described above, the specific embodiments to which the present invention is applied have been described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made.
[0073]
For example, in the above-described embodiment, the RF circuit 3 is built in the antenna element 13. However, the present invention is not limited to the RF circuit 3; It may be built in the element 13.
[0074]
Further, in the above-described embodiment, the description has been given by taking the mobile phone as an example. However, the present invention is not limited to the mobile phone. The same operation and effect can be obtained even when the present invention is applied to a portable wireless communication terminal device such as (1).
[0075]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to provide an antenna device and a wireless communication terminal device that can achieve a reduction in the size of the entire device while sufficiently securing antenna efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a mobile phone according to a first embodiment, and is a functional block diagram of the mobile phone.
FIG. 2 is a perspective view of the mobile phone according to the first embodiment when the mobile phone is viewed obliquely from above.
FIG. 3 is a schematic side view of the mobile phone according to the first embodiment, illustrating the mobile phone.
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the antenna module, illustrating the mobile phone according to the first embodiment.
FIG. 5 is a perspective view of the mobile phone according to the second embodiment when the mobile phone is viewed obliquely from above.
FIG. 6 shows a mobile phone according to a second embodiment, and is a schematic side view of the mobile phone.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of a main part of an antenna module, illustrating a mobile phone according to a second embodiment.
FIG. 8 is a perspective view of the mobile phone according to the third embodiment when the mobile phone is viewed obliquely from above.
FIG. 9 is a perspective view showing a mobile phone according to a fourth embodiment when the mobile phone is viewed from obliquely above.
FIG. 10 is a perspective view showing a mobile phone according to a fifth embodiment when the mobile phone is viewed from obliquely above.
FIG. 11 shows a mobile phone according to a sixth embodiment, and is a perspective view of the mobile phone as viewed obliquely from above.
FIG. 12 is a perspective view of the mobile phone according to the seventh embodiment when the mobile phone is viewed from obliquely above.
FIG. 13 is an enlarged sectional view of a main part of an antenna module, illustrating a mobile phone according to an eighth embodiment.
FIG. 14 shows a mobile phone according to a ninth embodiment, and is a schematic side view of the mobile phone.
FIG. 15 shows a mobile phone according to a tenth embodiment, and is a schematic side view of the mobile phone.
FIG. 16 shows a mobile phone according to an eleventh embodiment, and is a perspective view of the mobile phone.
FIG. 17 is a perspective view showing a mobile phone according to a twelfth embodiment, when the mobile phone is viewed obliquely from above.
FIG. 18 is a perspective view of the mobile phone according to the thirteenth embodiment, as viewed obliquely from above.
[Explanation of symbols]
1: Mobile phone
2. Antenna module
3: RF circuit
4: Baseband signal circuit
12 ... antenna
13. Antenna element
18 ... Signal line
19 ... feeder line
20 ... feeding point
21 ... Shield case

Claims

At least a part of the antenna element is short-circuited,
An antenna device, wherein a predetermined electric circuit is built in the antenna element.

The antenna device according to claim 1,
The antenna element is grounded to a ground conductor having another electric circuit different from the electric circuit,
An antenna device, wherein a signal line connecting the electric circuits is provided inside the antenna element.

The antenna device according to claim 2,
An electric circuit built inside the antenna element is a radio circuit for feeding power to the antenna element, a feeding point is provided on the antenna element, and the other end of a feeding line having one end connected to the radio circuit is connected to the feeding point. An antenna device, wherein the antenna device is further led from the inside of the antenna element to the outside and connected to the ground conductor.

The antenna device according to claim 2,
An antenna device, wherein a connection portion of the antenna element connected to the ground conductor has at least a length of one side of the antenna element.

The antenna device according to claim 2,
An antenna device, wherein the antenna element is disposed substantially on the same plane or substantially at right angles to the ground conductor.

The antenna device according to claim 1,
An antenna device, wherein a notch is formed in a part of the antenna element.

The antenna device according to claim 1,
An antenna device, wherein the antenna element is a loop antenna or a folded antenna.

The antenna device according to claim 3,
An antenna device, wherein a matching circuit is provided between the antenna element and the wireless circuit.

The antenna device according to claim 1,
The antenna device, wherein the antenna element is branched into at least two, and the branched antenna elements have different electrical lengths.

The antenna device according to claim 1,
The antenna device, wherein the number of the antenna elements is at least two, and the antenna elements are stacked.

The antenna device according to claim 2,
An antenna device comprising: a plurality of connection portions of the antenna element connected to the ground conductor.

The antenna device according to claim 2,
An antenna device, wherein the ground conductor is a shield case provided on a circuit board, and the antenna element is formed of the same components as the shield case.

The antenna device according to claim 2,
An antenna device, wherein a connecting portion of the antenna element is formed of a member having flexibility so that the antenna element can freely move in an arbitrary direction with respect to the ground conductor.

A radio circuit,
An antenna element for incorporating the wireless circuit therein;
A wireless communication terminal device, comprising: an electric circuit connected to the wireless circuit; and a ground conductor for short-circuiting a part of the antenna element.

The wireless communication terminal device according to claim 14,
A wireless communication terminal device, wherein a signal line connecting the wireless circuit and the electric circuit is provided inside the antenna element.