JP2006319734A - Strap with built-in antenna - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナ内蔵ストラップに係り、特に、無線通信を利用する携帯用電子機器に接続する外部アンテナとして好適に利用可能となるアンテナ内蔵ストラップに関する。 The present invention relates to a strap with a built-in antenna, and particularly relates to a strap with a built-in antenna that can be suitably used as an external antenna connected to a portable electronic device using wireless communication.
従来より、携帯電話機、PDA(個人用携帯情報端末機)その他の無線通信を利用する携帯用電子機器(以下、単に「携帯用電子機器」という。)は、所望の電波を受信するアンテナを備えている。このアンテナにおいては、受信電波の周波数や受信感度などに応じてその形状や配置などが決められている。例えば、800MHz〜2.4GHzの周波数を利用する現在の携帯電話機は、その筐体から外部に向かって延出するホイップアンテナと、その筐体内部に配設されている内蔵アンテナとを有しており、このホイップアンテナおよび内蔵アンテナによって、当該携帯電話機は空間ダイバーシティを構成し、その受信感度を向上させている(特許文献1を参照)。 2. Description of the Related Art Conventionally, cellular phones, PDAs (personal personal digital assistants) and other portable electronic devices using wireless communication (hereinafter simply referred to as “portable electronic devices”) have an antenna for receiving desired radio waves. ing. The shape and arrangement of this antenna are determined according to the frequency of received radio waves, reception sensitivity, and the like. For example, a current mobile phone using a frequency of 800 MHz to 2.4 GHz has a whip antenna extending outward from the casing and a built-in antenna disposed in the casing. The whip antenna and the built-in antenna allow the mobile phone to form space diversity and improve its reception sensitivity (see Patent Document 1).
また、TVチューナを内蔵している携帯用電子機器は、470〜770MHzの周波数を利用するテレビジョン放送用電波を受信するため、携帯用電子機器に用いられるイヤホーンやヘッドホーンなどに一体成形された接地線兼用外部アンテナを当該携帯用電子機器のTV受信用アンテナとして利用している。その一例となるダイバーシティアンテナ兼用ヘッドホーンは、携帯用電子機器のホイップアンテナや内蔵アンテナの全長よりも長く形成された当該スピーカ部の接地線から所望のテレビジョン放送用電波を受信し、ダイバーシティアンテナ兼用ヘッドホーンに接続された当該携帯用電子機器に受信した電波の電気信号を転送することが可能となっている(特許文献2を参照)。 In addition, portable electronic devices with a built-in TV tuner are integrally formed with earphones or headphones used for portable electronic devices in order to receive radio waves for television broadcasting using a frequency of 470 to 770 MHz. An external antenna also serving as a ground line is used as a TV receiving antenna of the portable electronic device. The diversity antenna headphone as an example receives a desired television broadcast radio wave from the ground line of the speaker unit formed longer than the total length of the whip antenna of the portable electronic device or the built-in antenna, and also serves as the diversity antenna. It is possible to transfer the received electric signal of the radio wave to the portable electronic device connected to the headphone (see Patent Document 2).
しかしながら、携帯用電子機器に接続されたダイバーシティアンテナ兼用ヘッドホーンは、接続プラグからイヤホーン部までに配設された当該接地線をモノポールアンテナとして単に利用していることから、アンテナの利得を向上させることが困難であった。 However, the diversity antenna headphone connected to the portable electronic device simply uses the ground wire arranged from the connection plug to the earphone as a monopole antenna, thereby improving the gain of the antenna. It was difficult.
また、ダイバーシティアンテナ兼用ヘッドホーンは、接地線のみによって形成されたモノポールアンテナを外部アンテナとしていることから、不作為に決定された1つの共振点のみとなり、テレビジョン放送用電波などの広い周波数帯域を利用する電波を効率よく受信することが困難であった。 In addition, since the diversity antenna headphone uses a monopole antenna formed only by the ground wire as an external antenna, it has only one resonance point determined at random, and has a wide frequency band such as radio waves for television broadcasting. It was difficult to efficiently receive radio waves to be used.
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、携帯電話機、PDA(個人用携帯情報端末機)その他の無線通信を利用する携帯用電子機器に接続することにより、テレビジョン放送用電波などの広い周波数帯域の電波を効果的に受信することが可能となるアンテナ内蔵ストラップを提供することを本発明の目的としている。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and for television broadcasting by connecting to a mobile phone, a personal digital assistant (PDA) or other portable electronic device using wireless communication. An object of the present invention is to provide a strap with a built-in antenna that can effectively receive radio waves in a wide frequency band such as radio waves.
また、ストラップ部分の開き角や人体などから受ける悪影響を可能な限り軽減することが可能となるアンテナ内蔵ストラップを提供することを他の目的としている。 Another object of the present invention is to provide a strap with a built-in antenna that can reduce the adverse effects of the opening angle of the strap portion and the human body as much as possible.
前述した目的を達成するため、本発明のアンテナ内蔵ストラップは、一の態様として、環状に形成されているストラップ部と、無線通信を利用する携帯用電子機器をストラップ部の一部分に連結させる連結部とを有するストラップ本体と、携帯用電子機器の電源を介して接地導体に接続されている給電素子と、携帯用電子機器の接地導体に接続されている無給電素子とを有しているとともに、その一部もしくは全部をストラップ部の内部に配設されている外部アンテナと、外部アンテナの一端に接続して形成されており、携帯用電子機器と外部アンテナとを接続させる接続プラグとを備えていることを特徴としている。 In order to achieve the above-described object, according to one aspect of the strap with a built-in antenna of the present invention, a strap portion formed in an annular shape and a connecting portion for connecting a portable electronic device using wireless communication to a part of the strap portion. A strap body having a power supply element connected to the ground conductor via the power source of the portable electronic device, and a parasitic element connected to the ground conductor of the portable electronic device, A part or all of them are provided with an external antenna disposed inside the strap portion, and connected to one end of the external antenna, and provided with a connection plug for connecting the portable electronic device and the external antenna. It is characterized by being.
これによって、携帯性に優れたストラップ本体の内部に配設された外部アンテナの共振点を2つにすることが可能となる。 As a result, the resonance point of the external antenna disposed inside the strap main body excellent in portability can be made two.
また、本発明のアンテナ内蔵ストラップにおいては、他の態様として、外部アンテナが、ストラップ部の両端を結束して環状に形成されたストラップ部の一方の端部から給電素子および無給電素子を挿通することによって、ストラップ部の内部に配設されていることが好ましい。 Moreover, in the antenna built-in strap according to the present invention, as another aspect, the external antenna passes through the feeding element and the parasitic element from one end of the strap part that is formed in an annular shape by binding both ends of the strap part. By this, it is preferable that it is disposed inside the strap portion.
これによって、給電素子と無給電素子との配設間隔を一定に保つことが可能となる。 This makes it possible to keep the arrangement interval between the feeding element and the parasitic element constant.
また、本発明のアンテナ内蔵ストラップにおいては、他の態様として、ストラップ部は、人体の手首から懸架して使用するような大きさを有して形成されていることが好ましい。 Moreover, in the strap with a built-in antenna according to the present invention, as another aspect, the strap portion is preferably formed to have a size that can be used by being suspended from a wrist of a human body.
これによって、本発明のアンテナ内蔵ストラップを人体の胴体から遠ざけて使用することが可能となる。 This makes it possible to use the strap with a built-in antenna of the present invention away from the human torso.
また、本発明のアンテナ内蔵ストラップにおいては、他の態様として、給電素子が地上デジタルテレビジョン放送用電波に用いられる周波数の電波の波長に1/4を乗じて得た長さを有して形成されており、無給電素子が地上デジタルテレビジョン放送用電波に用いられる周波数であって給電素子が受信する周波数以外の周波数の電波の波長に1/4を乗じて得た長さを有して形成されていることが好ましい。 Moreover, in the antenna built-in strap of the present invention, as another aspect, the feeding element is formed to have a length obtained by multiplying the wavelength of the radio wave of the frequency used for the radio wave for digital terrestrial television broadcasting by 1/4. The parasitic element is a frequency used for radio waves for digital terrestrial television broadcasting, and has a length obtained by multiplying the wavelength of the radio wave at a frequency other than the frequency received by the feeder element by 1/4. Preferably it is formed.
これによって、地上デジタルテレビジョン放送用電波の周波数帯域に共振点を2つ設けることが可能となる。 As a result, it is possible to provide two resonance points in the frequency band of the radio wave for digital terrestrial television broadcasting.
本発明のアンテナ内蔵ストラップは、前述のように形成されていることから、このアンテナ内蔵ストラップに接続された携帯用電子機器の受信帯域が広くなるという効果を奏する。 Since the antenna built-in strap of the present invention is formed as described above, there is an effect that the reception band of the portable electronic device connected to the antenna built-in strap is widened.
また、本発明のアンテナ内蔵ストラップは、ストラップ部の開き角に依存することなく、常に一定の受信感度が得られるという効果を奏する。 The strap with a built-in antenna according to the present invention has an effect that a constant reception sensitivity can always be obtained without depending on the opening angle of the strap portion.
さらに、本発明のアンテナ内蔵ストラップは、人体の胴部から受ける電波受信時の悪影響が減少するという効果を奏する。 Furthermore, the strap with a built-in antenna according to the present invention has an effect that an adverse effect at the time of receiving a radio wave received from the torso of the human body is reduced.
そして、本発明のアンテナ内蔵ストラップは、地上デジタルテレビジョン放送用電波の受信感度が向上するという効果を奏する。 The strap with a built-in antenna according to the present invention has an effect of improving the reception sensitivity of radio waves for digital terrestrial television broadcasting.
以下、図1から図7を用いて、本発明のアンテナ内蔵ストラップの実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the strap with a built-in antenna according to the present invention will be described with reference to FIGS.
ここで、図1は、本発明のアンテナ内蔵ストラップの実施形態の一態様を示している。図2は、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップを人体の手首から懸架した状態を示している。図3は、本実施形態の外部アンテナとその周辺部との接続状態を示している。図4は、本実施形態のストラップ部の結束部付近と外部アンテナとを示している。 Here, FIG. 1 shows one aspect of the embodiment of the strap with a built-in antenna of the present invention. FIG. 2 shows a state in which the antenna built-in strap of the present embodiment is suspended from the wrist of a human body. FIG. 3 shows a connection state between the external antenna of this embodiment and its peripheral portion. FIG. 4 shows the vicinity of the binding portion of the strap portion of this embodiment and the external antenna.
本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1は、図1に示すように、携帯電話機、PDA(個人用携帯情報端末機)その他の無線通信を利用する携帯用電子機器(以下、単に「携帯用電子機器」という。)11に接続して利用することが可能となるように形成されている。具体的には、このアンテナ内蔵ストラップ1は、図1に示すように、ストラップ本体2、外部アンテナ3および接続プラグ5を有している。
As shown in FIG. 1, the strap 1 with a built-in antenna of the present embodiment includes a mobile phone, a PDA (personal personal digital assistant), and other portable electronic devices using wireless communication (hereinafter simply “portable electronic devices”). It is formed so that it can be connected to 11 and used. Specifically, the strap 1 with a built-in antenna has a strap body 2, an
前述したストラップ本体2は、ストラップ部2a、結束部2bおよび連結部2cを有している。
The strap main body 2 mentioned above has the
ストラップ本体2のストラップ部2aは、合成樹脂繊維を編み込むことによって、可撓性を有する帯状の中空紐(ストラップ)となるように形成されている。また、図1に示すように、この中空状のストラップ部2aの両端2d、2eは、結束部2bによって結束されることによって環状に形成されている。この環状のストラップ部2aは、図2に示すように、人体Hの手首Rから懸架して使用するような大きさを有して形成されていることが好ましい。
The
ストラップ部2aの両端2d、2e付近を結束する結束部2bは、図1に示すように、ABS(アクリルニトリル・ブタジエン・スチレン共重合体)樹脂などの機械的特性に優れた合成樹脂を用いて、軽量かつ耐衝撃性に優れた箱状に形成されている。また、この結束部2bの内部には、ストラップ部2aの両端2d、2e付近が結束されており、この結束部2bの外部におけるストラップ部2aと対向する位置には、携帯用電子機器11を連結する連結部2cが形成されている。
As shown in FIG. 1, the
連結部2cは、携帯用電子機器11を連結させても破断しないような強靱な合成樹脂繊維を環状にして形成されている。また、この環状の連結部2cは、携帯用電子機器11の筐体に形成されたL字もしくはU字トンネル状の取付孔11bに挿通して結び付けることが可能な程度の長さを有して形成されている。
The connecting
また、外部アンテナ3は、図3に示すように、給電素子3aと、無給電素子3bとを有して形成されている。
Further, as shown in FIG. 3, the
給電素子3aは、アルミニウムや銅などの良導電性の導線が被覆された被覆線を用いて形成されている。この給電素子3aの全長L1は、地上デジタルテレビジョン放送用電波に用いられる周波数(470〜770MHz)の電波の波長λのλ/4となっており、その一端が接続プラグ5に連結している。
The
無給電素子3bは、図3に示すように、所定の間隔Dを有して、給電素子3aと平行に配設されている。この無給電素子3bは、給電素子3aと同様、アルミニウムや銅などの良導電性の導線が被覆された被覆線を用いて形成されており、その全長L2が地上デジタルテレビジョン放送用電波に用いられる周波数であって給電素子3aが受信する周波数以外の周波数の電波の波長λのλ/4となっている。そして、給電素子3aと同様、無給電素子3bの一端が接続プラグ5に連結している。
As shown in FIG. 3, the
そして、接続プラグ5は、携帯電話機用角形コネクタ(EIAJ RC−5240)に用いられるプラグなどの規格化された形状に形成されている。また、図3に示すように、この接続プラグ5は、給電素子3aに接続される接続端子5aと、無給電素子3bに接続される接続端子5bを有している。これら接続端子5a、5bは、携帯用電子機器11に配設された接続リセプタクル(携帯用電子機器側のコネクタ)11aを介しつつ、携帯用電子機器11の電源19を介して接地導体19aに接続された給電線6aと、携帯用電子機器11の接地導体19aに接続された接地線6bとに対して、それぞれ接続されることとなる。
The
接続プラグ5に接続されたこの外部アンテナ3は、図4に示すように、結束部2bを介して、中空のストラップ部2aの一端2dから給電素子3aおよび無給電素子3bを挿通することによって、ストラップ部2aの内部に配設されている。
As shown in FIG. 4, the
なお、結束部2bから接続プラグ5までにおける外部アンテナ3が外部に露出する部分は、絶縁性の合成樹脂を用いて形成された筒状の保護カバー4によって覆われている。
Note that a portion where the
次に、図1から図7を用いて、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1の作用を説明する。 Next, the action of the antenna built-in strap 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS.
ここで、図5は、本実施形態の外部アンテナに生じるイメージ外部アンテナを示している。また、図6は、本実施形態の外部アンテナのVSWR特性を示している。そして、図7は、本実施形態の外部アンテナの給電素子および無給電素子をストラップ部の2つの端部からそれぞれ挿通させた状態を示している。 Here, FIG. 5 shows an image external antenna generated in the external antenna of the present embodiment. FIG. 6 shows the VSWR characteristics of the external antenna of this embodiment. FIG. 7 shows a state in which the feeding element and the parasitic element of the external antenna according to the present embodiment are inserted from the two ends of the strap part.
図1に示すように、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1は、連結部2cを介して携帯用電子機器11の取付孔11bに連結することができるようになっているので、アンテナ内蔵ストラップ1に連結された携帯用電子機器11の利用主体が特に意識することなく外部アンテナ3を携帯することができるようになっている。
As shown in FIG. 1, the antenna built-in strap 1 of this embodiment can be connected to the mounting
また、図2に示すように、外部アンテナ部3が内設された環状のストラップ部2aは、人体Hの手首Rから掛けられるようになっているので、所望の電波を受信するのに障害となる人体Hの胴体Bから外部アンテナ3を遠ざけることができるようになっており、外部アンテナ3の受信感度を向上させることができるようになっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
そして、図3に示すように、ストラップ部2aに内設された外部アンテナ3は、電源19を介して接地導体19aに接続された給電素子3aと、接地導体19aに接続された無給電素子3bを有していることから、接地導体19aに接続されたJ型アンテナを構成することになる。これによって、図5に示すように、接地導体19aに接続された外部アンテナ3は、給電素子3aおよび無給電素子3bのイメージアンテナ(影像アンテナ)となるイメージ給電素子3a’およびイメージ無給電素子3b’を有するイメージ外部アンテナ3’を接地導体19aに影像することになる。このことから、外部アンテナ3は、給電素子3aおよびイメージ給電素子3a’による半波長ダイポールアンテナと、無給電素子3bおよびイメージ無給電素子3b’による半波長の無給電素子とを有する無給電素子付ダイポールアンテナと同様の効果を得ることができるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
ここで、前述したような効果を示す外部アンテナ3のVSWR特性を図6に示す。図6の横軸は周波数(単位はMHz)を示し、縦軸は電圧定在波率(VSWR)を示している。この外部アンテナ3は、470MHzおよび615MHz付近に2つの共振点を有しており、VSWR<3.0の帯域幅Δf1は210MHz(450〜660MHz(470〜770MHzを少なくとも一部分に含む帯域幅のみを表示))となっている。また、VSWR<3.3になると、帯域幅Δf2が593MHz(442〜1035MHz)となっている。このことから、この外部アンテナ3は、地上デジタルテレビジョン放送用電波(470〜770MHz)のような広帯域の電波を受信するのに適していることがわかる。
Here, FIG. 6 shows the VSWR characteristics of the
このような特性を有する外部アンテナ3は、図4に示すように、ストラップ部2aの一端2dから給電素子3aおよび無給電素子3bを挿通して配設されているので、ストラップ部2aの結束部2b付近が開き角θだけ開いても、給電素子3aと無給電素子3bとの配設間隔Dを一定に維持することが可能になっている。
As shown in FIG. 4, the
もし、図7に示すように、給電素子3aがストラップ部2aの一端2dから挿通されており、無給電素子3bがストラップ部2aの他端2eから挿通されていると、ストラップ部2aが開き角θだけ開くことによって、所定の配設間隔Dが当該配設間隔Dとは異なる長さの配設間隔D’に変化してしまう。すると、外部アンテナ3の2つの共振点に影響を及してしまうことから、外部アンテナ3の受信帯域は狭くなってしまうことになる。
As shown in FIG. 7, when the
これに対して、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1は、ストラップ部2aの一端2dから外部アンテナ3の全体を挿通して配設されていることによって、ストラップ部2aの開き角θに依存することなく、常に一定の受信感度が得られるようになっている。
On the other hand, the antenna built-in strap 1 of the present embodiment depends on the opening angle θ of the
以上のことから、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1は、このアンテナ内蔵ストラップ1に接続された携帯用電子機器11の受信帯域が広くなるという効果を奏する。
From the above, the antenna built-in strap 1 of the present embodiment has an effect that the reception band of the portable
また、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1は、ストラップ部2aの開き角θに依存することなく、常に一定の受信感度が得られるという効果を奏する。
In addition, the antenna built-in strap 1 of the present embodiment has an effect that a constant reception sensitivity is always obtained without depending on the opening angle θ of the
さらに、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1は、人体Hの胴部Bから受ける電波受信時の悪影響が減少するという効果を奏する。 Furthermore, the antenna built-in strap 1 of the present embodiment has an effect that the adverse effect at the time of radio wave reception received from the torso B of the human body H is reduced.
そして、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップは、地上デジタルテレビジョン放送用電波の受信感度が向上するという効果を奏する。 And the antenna built-in strap of this embodiment has the effect that the reception sensitivity of the radio wave for terrestrial digital television broadcasting improves.
なお、本発明は、前述した実施形態などに限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above etc., A various change is possible as needed.
たとえば、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1においては、人体Hの手首Rからストラップ部2aを懸架して利用することを想定して、そのストラップ部2aの長さが決められているが、他の実施形態として、図8に示すように、人体Hの首Nからストラップ部2aを懸架して利用することを想定して、そのストラップ部2aの長さが決定されていても良い。
For example, in the antenna built-in strap 1 of this embodiment, the length of the
また、本実施形態のアンテナ内蔵ストラップ1は、外部アンテナ3を地上デジタル音声放送用アンテナとして形成されているが、他の実施形態として、地上デジタル音声放送用電波の周波数帯域とは異なる周波数帯域の電波を外部アンテナ3が受信可能となるように、当該外部アンテナ3の給電素子3aおよび無給電素子3bの全長L1、L2を変更して形成されていても良い。
Further, the antenna built-in strap 1 of the present embodiment is formed with the
1 アンテナ内蔵ストラップ
2 ストラップ本体
2a ストラップ部
2b 結束部
2c 連結部
2d、2e ストラップ部の端部
3 外部アンテナ
3a 給電素子
3b 無給電素子
3p 給電素子の端部
3g 無給電素子の端部
3’ イメージ(影像)外部アンテナ
3a’ イメージ給電素子
3b’ イメージ無給電素子
4 保護カバー
5 接続プラグ
5a (給電素子用)接続端子
5b (無給電素子用)接続端子
6a 携帯用電子機器側の給電線
6b 携帯用電子機器側の接地線
19 電源
19a 接地導体
D 給電素子と無給電素子との配設間隔
Δf1 VSWR<3.0の帯域幅
Δf2 VSWR<3.3の帯域幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Strap with built-in antenna 2
Claims (4)
前記携帯用電子機器に配設されている電源を介して接地導体に接続されている給電素子と、前記接地導体に接続されている無給電素子とを有しているとともに、前記ストラップ部の内部に配設されている外部アンテナと、
前記外部アンテナの一端に接続して形成されており、前記携帯用電子機器と前記外部アンテナとを接続させる接続プラグと
を備えていることを特徴とするアンテナ内蔵ストラップ。 A strap body having a strap portion formed in an annular shape and a connecting portion for connecting a portable electronic device using wireless communication to a part of the strap portion;
A power feeding element connected to a ground conductor via a power source disposed in the portable electronic device; and a parasitic element connected to the ground conductor; An external antenna disposed on the
A strap with a built-in antenna, comprising a connection plug formed to be connected to one end of the external antenna and connecting the portable electronic device and the external antenna.
ことを特徴とする請求項1にアンテナ内蔵ストラップ。 The external antenna is disposed inside the strap portion by inserting the feeding element and the parasitic element from one end of the strap portion formed in an annular shape by binding both ends of the strap portion. The strap with a built-in antenna according to claim 1, wherein the strap has a built-in antenna.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のアンテナ内蔵ストラップ。 The strap with a built-in antenna according to claim 1 or 2, wherein the strap portion is formed to have a size to be used by being suspended from a wrist of a human body.
前記無給電素子は、地上デジタルテレビジョン放送用電波に用いられる周波数であって前記給電素子が受信する周波数以外の周波数の電波の波長に1/4を乗じて得た長さを有して形成されている
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のアンテナ内蔵ストラップ。 The feeding element is formed to have a length obtained by multiplying a wavelength of a radio wave of a frequency used for a radio wave for terrestrial digital television broadcasting by 1/4,
The parasitic element is formed with a length obtained by multiplying a wavelength of a radio wave having a frequency other than the frequency used for the radio wave for digital terrestrial television broadcasting and received by the feeder element by 1/4 The strap with a built-in antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the strap is built-in.
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