JP2008072686A - アンテナ装置及びそれを用いたマルチバンド型無線通信機器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一端側の端部111aが給電部として設けられ、他端側の端部112aが開放端として設けられた導体アンテナ110と、前記導体アンテナの一端側と他端側との間に配置され、一端側と他端側に接合された絶縁材料から成る基体120を備え、前記導体アンテナは略U字状に形成されている。これにより、基体が折り返し部を有する導体アンテナの電界強度が強まる位置に接合されているので、各バンド内においても広帯域化が可能となり、良好な利得と垂直偏波の無指向性を保つことができる。
【選択図】図1
Description
本発明において、前記基体は前記導体アンテナの対向する導体間に設けられるとともに、前記導体アンテナの対向する導体間の少なくとも一部には空間が設けられているようにしても良い。例えば、前記基体は、前記導体アンテナの一端側の端部付近と他端側の端部付近との間に配置され、もしくは、前記導体アンテナの一端側の中央部付近と他端側の中央部付近との間に配置されている。
また、前記導体アンテナは、金属導電板または金属導電線から形成することが出来る。あるいは前記導体アンテナは、金属導電箔または金属導電膜からなる導体パターンを含むように形成することが出来る。
以上の構成によれば、導体アンテナの一端側と他端側が容量結合して電磁気的に相互に利用することになるので、インピーダンス整合性が向上し、その結果、各バンド内においても広帯域化が可能となり、良好な利得と垂直偏波の無指向性を保つことができる。また、金属導電箔または金属導電膜はその一部を削る等の加工を行うことにより、前記導体アンテナの送受信周波数調整を行うことも可能となる。
以上の構成によれば、アンテナ装置の組付作業時での取り扱いが容易となる。
かかる構成によればメイン基板とは別個のサブ基板に該基体と前記導体アンテナを搭載することができるので、メイン基板の導体部分との距離を確保することが可能となり、不要な容量結合を減少することができるためアンテナ装置を広帯域、高利得なアンテナにすることが可能である。尚、前記基板はメイン基板あるいはサブ基板のどちらでも良い。
また、あるいは前記導体アンテナの一端側又は他端側のいずれかは前記基板に配置された金属導電箔又は金属導電膜からなる導体パターンを含むように形成することが出来る。かかる構成によればスクリーン印刷や蒸着等により容易に導体アンテナを形成することができるので、直線状、クランク状、ミアンダ状、螺旋状等その形態を適宜選択できる。
従って、このアンテナ装置を携帯電話等のマルチバンド型無線通信機器として用いた場合、内蔵アンテナ回路の省スペース化を図ることができ、該無線通信機器の筐体内におけるアンテナ装置の配置(レイアウト)の自由度も大きくなり、当該無線通信機器の小型化を達成し易くなる。
電圧定在波比は、5.00以下が望ましく、同図から明らかなように対象とするGSM帯域(900MHz)付近[860MHz〜1100MHz]、DCS帯(1700MHz帯)及びPCS帯(1800MHz帯)付近[1600MHz〜1900MHz]、UMTS帯(2200MHz帯)付近[2050MHz〜2200MHz]において十分な特性が得られていることが分かる。
即ち、この導体アンテナ310は、線材(金属導電線)により略U字状に形成されており、図示下方の一端側の導体311の端部311a側から分岐して給電部315が基体120の表面に設けられ、図示上方の他端側の導体312の端部312aが開放端として設けられている。即ち、導体311、312間は離間しており、かつ折り返し部314とともに、帯状の空間313が形成されている。また基体120は、誘電材料又は磁性材料により直方体状に形成されており、導体アンテナ310の対向する導体311、312の端部311a側、開放端部312a側の間に接合されている。前記給電部315は基体120の給電側の側面に回り込んで配設されたのち基体120から離れ、端部311aと平行に延長して導体線路130に接続している。尚、基体120と導体の接合は少なくとも導体311、312の端部311a側、端部312a側のいずれかに接合されていればよい。導体アンテナ310は、例えばリン青銅、銅、42ニッケル等で成る線材で作製されており、抵抗値を小さくしてアンテナとしての利得を大きくかつ損失を小さくするために、表面に金メッキもしくは銀メッキが施されている。かかる構成であっても、第1の実施形態のアンテナ装置100と同様の作用・効果を奏する。
また、本実施形態では、導体アンテナ610の他端側の導体612は、サブ基板640の裏面640Bに銅箔により形成したが、一端側の導体611と同様にリン青銅で成る板金により形成しても良く、この場合、当該板金の平面部を裏面640Bに接着する等により形成することができる。また、導体アンテナ610の他端側の導体612を板金により形成し、一端側の導体611は、例えば、線材(金属導電線)により形成する等、他の素材による組合せにより形成しても良い。これらの場合、スルーホール電極により両者を接続することでも良いが、折り返し部に相当する基板側面に電極を形成し、この側面電極を介して電気的に接続するのでも良い。
この変形例2のアンテナ装置では、サブ基板640の一方主面(表面)に搭載された導体アンテナ610の一端側の導体611(板金)とサブ基板640の他方主面(裏面)に形成された導体アンテナ610の他端側の導体612(銅箔)との接合位置を変更した。即ち、他端側の導体612(銅箔)は、サブ基板640の他方主面(裏面)の長手方向の略全長に亘って形成されているが、導体アンテナ610の一端側611(板金)は、これより短く形成され、サブ基板640の表面の給電側から長手方向の略3/4程度の長さに形成されており、当該長手方向の略3/4程の位置でそのコ字状の一端部が裏面の導体612(銅箔)と接合されている。このように、本変形例2のアンテナ装置602では、サブ基板640の表面に搭載された導体アンテナ610の一端側611(板金)とサブ基板640の裏面に形成された導体アンテナ610の他端側の導体612(銅箔)との接合位置を変更することで、送受信周波数を容易に調整することができる。このように、導体アンテナ610の一端側の導体611をサブ基板640の長手方向の途中で折り返して他端側の導体612(銅箔)に接合するようにしても良く、導体アンテナ610の一端側611と他端側612とは略U字状の折り返し付近で接合されていれば足りる。尚、導体アンテナ611と導体612が接合する位置より給電側とは反対方向に延びた基板側の導体612部分の長さを変更する事でGSM帯の共振周波数を調整する事ができる。
この変形例3のアンテナ装置では、サブ基板640の一方主面(表面)に搭載された導体アンテナ610の一端側の導体611(板金)は、他端側612との折り返し側の略半分はその導体部の平面がサブ基板640の主面に直交するように実装され、給電側の略半分はその導体部の平面が基体620の上面に接合されるように迂回させられている。これにより、給電側の端部611aは基体620を挟んで他端側612の端部612aと平行に面することになるので、この平行に面する距離を変えることにより両者間の容量を増減させることができる。従って、送受信周波数を容易に調整することができる。このように、導体アンテナ610の一端側の導体611の一部を基体620の上面を通るように迂回させる事で一端側の導体611の一部を図23のマイク649の位置から離す事ができるので、マイク649が導体アンテナ610に近接する事で起きる利得低下、狭帯域化を防ぐ事ができるとともに、このような構成によっても送受信周波数の調整が可能である。
この変形例4のアンテナ装置では、導体アンテナ610の他端側の導体612はサブ基板640の裏面においてL字状又はコ字状に形成されており、この結果、サブ基板640の裏面の幅方向端部からやや間隔をおいて配置されている。これにより、導体アンテナ610の他端側の導体612の長さが増し、そのインダクタンス分が付加されるので、送受信周波数を容易に調整することができる。
この変形例5のアンテナ装置では、導体アンテナ610の他端側の導体612はサブ基板640の裏面において基体620に略等しい程度の幅広に形成されている。これにより、導体アンテナ610の他端側の導体612の面積が増加し、その容量分が付加されるので、送受信周波数を容易に調整することができる。
この変形例6のアンテナ装置では、サブ基板640の裏面640Bから導体アンテナ610の導体612に給電することを特徴としている。導体アンテナ610の導体612の端部612aは、給電部615を介して導体線路630に接続されている。このような構成において、メイン基板650に設けられた図示しない送受信回路部から給電線641、導体線路630を介して給電部615から導体アンテナ610に給電される。尚、図示しないが、給電線641と導体線路630の間にチップ素子等によって構成されたインピーダンス整合回路が設けられている。このようにしてサブ基板640の裏面に形成された導体アンテナ610の導体612に給電するようにしても良い。ここで図25に示す第6の実施形態の変形例5のアンテナ装置では、給電部が設けられる導体611を一端側の導体として、もう一方の端部が開放端を形成する導体612を他端側の導体として説明しているが、図26の変形例6のアンテナ装置では、給電部が設けられる導体612が一端側の導体、端部が開放端を形成する導体611が他端側の導体を構成している。従って、基体620の側面620Bに接合された導体611の端部611aが開放端を形成している。
この変形例のアンテナ装置では、導体アンテナ610は、一端側の導体611と他端側の導体612と基体620とからなり、これに給電コネクタ631とチップ素子によって構成されたインピーダンス整合回路632と、導体線路630がサブ基板640上に形成されてなっている。一端側の導体611の端部611aは基体620に印刷形成された給電電極615’と接続されており、基体を介して給電部615を構成している。導体611のもう一方の端部は折り返し部614に接続し、サブ基板640に設けたスルーホール導体を介して、他端側の導体612に接続される。サブ基板640の裏面640Bには他端側の導体612が導電膜として印刷され、該他端側の導体612の端部612aと端部612bは開放端となる。導体アンテナ610の全体電極形状は、一端側の導体611と折り返し部614と他端側の導体612とでサブ基板640を介して略U字状に形成していて、他端側の導体612の端部612bとして折り返し部614より少し外側まで伸延している。即ち、導体611、612間はサブ基板640を介して離間しており、帯状の空間613が形成されている。また導体アンテナ610はサブ基板上面から見ると長尺の弧状にサブ基板640上の筐体側の位置に形成され、折り返し部614でスルーホール643によりサブ基板640の主面640Aを貫通して裏面640Bに形成された他端側の導体612に接続して、載置(立設)されている。導体アンテナ610への給電は給電コネクタ631からサブ基板640上の導体線路と整合回路632とを介して給電部615に給電される。
この変形例のアンテナ装置では、導体アンテナ610は一端側の導体611と他端側の導体612と基体620とからなり、これに給電コネクタ631とチップ素子によって構成されたインピーダンス整合回路632と導体線路630がサブ基板640上に形成されてなっている。一端側の導体611の端部611aは基体620に印刷形成された給電電極615’と接続されており、基体を介して給電部615を構成している。導体611のもう一方の端部は折り返し部614に接続し、サブ基板640に設けたスルーホール導体を介して、他端側の導体612に接続される。サブ基板640の裏面640Bには他端側の導体612が導電膜として印刷され、該他端側の導体612の端部612aと端部612bは開放端となる。導体アンテナ610の全体電極形状は、導体611と折り返し部614と導体612とでサブ基板640を介して略U字状に形成していて、導体612の端部612bとして折り返し部614より少し外側まで伸延している。この導体アンテナで異なる構造は、一端側の導体611は途中で基板640の上面に向かってクランク状に折り曲げられたのち、折り返し部614に接続しているところである。即ち、導体611、612間はサブ基板640を介して離間しており、帯状の空間613が形成されているが、この部分の形状は周囲の部品や筐体の形状等に応じて変形できると言う例を示している。そして、他は上記と同様に、導体アンテナ610はサブ基板上面から見ると長尺の弧状にサブ基板640上の筐体側の位置に形成され、折り返し部614でスルーホール643によりサブ基板640の主面640Aを貫通して裏面640Bに形成された導体612に接続して、載置(立設)されている。導体アンテナ610への給電は給電コネクタ631からサブ基板640上の導体線路と整合回路632とを介して給電部615に給電される。
この変形例のアンテナ装置では、導体アンテナ610は一端側の導体611と他端側の導体612と基体620とからなり、これに給電コネクタ631とチップ素子によって構成されたインピーダンス整合回路632と導体線路630がサブ基板640上に形成されてなっている。一端側の導体611の端部611aは基体620に印刷形成された給電電極615’と接続されており、基体を介して給電部615を構成している。導体611のもう一方の端部は折り返し部614に接続し、サブ基板640に設けたスルーホール導体を介して、他端側の導体612に接続される。サブ基板640の裏面640Bには他端側の導体612が導電膜として印刷され、該他端側の導体612の端部612aと端部612bは開放端となる。導体アンテナ610の全体電極形状は、導体611と折り返し部614と導体612とでサブ基板640を介して略U字状に形成していて、導体612の端部612bとして折り返し部614より少し外側まで伸延している。この導体アンテナで上記した例と異なる構造は、支持部611bが導体611の途中から基板640の上面に向かって導体611を支持するように延びて、基板640に立設されている点である。即ち、導体611、612間はサブ基板640を介して離間しており、帯状の空間613が形成されているが、この部分の強度は適宜支持部材を設けて補強できると言う例を示している。他は上記と同様に、導体アンテナ610はサブ基板上面から見ると長尺の弧状にサブ基板640上の筐体側の位置に形成され、折り返し部614でスルーホール643によりサブ基板640の主面640Aを貫通して裏面640Bに形成された導体612に接続して、載置(立設)されている。導体アンテナ610への給電は給電コネクタ631からサブ基板640上の導体線路と整合回路632とを介して給電部615に給電される。
Claims (26)
- 略U字状の導体アンテナの一端側に給電部が設けられ、他端側の端部が開放端として設けられた導体アンテナと、絶縁材料から成る基体と、を備え、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して近接するように配置され、前記基体は前記導体アンテナの一端側又は他端側の少なくとも一方に接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 略U字状の導体アンテナの一端側に給電部が設けられ、他端側の端部が開放端として設けられた導体アンテナと、絶縁材料から成る基体と、を備え、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して近接するように配置され、前記基体は前記導体アンテナの一端側と他端側の間に接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1又は2に記載のアンテナ装置において、前記基体は、前記略U字状導体アンテナの対向する導体間に設けられるとともに、前記略U字状導体アンテナの対向する導体間の少なくとも一部には空間が設けられていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記基体は、前記導体アンテナの一端側の端部付近と他端側の端部付近との間に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記基体は、前記導体アンテナの一端側の中央部付近と他端側の中央部付近との間に配置されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナは、金属導電板または金属導電線からなることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至5のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナは、前記基体に配設された金属導電箔または金属導電膜からなる導体パターンを含むことを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナは板状の導体からなり、前記導体アンテナの対向する一端側と他端側の導体の平面は互いに略直角になるように構成されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至8のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記基体と前記導体アンテナを搭載するメイン基板またはサブ基板を備えたことを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項9に記載のアンテナ装置において、前記基板には、当該アンテナ装置が内蔵される機器に取り付けるための取り付け金具が装着されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至10のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端部及び折り返し部が、メイン基板にそれぞれ接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 略U字状の導体アンテナの一端側に給電部が設けられ、他端側の端部が開放端として設けられた導体アンテナと、絶縁材料から成る基体と、該基体と前記導体アンテナを搭載する基板と、を備え、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して近接するように配置され、前記基体は前記導体アンテナの一端側又は他端側の少なくとも一方に接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項12に記載のアンテナ装置において、前記基体と前記導体アンテナの一端側又は他端側の一方は前記基板の主面に実装され、前記導体アンテナの一端側又は他端側の他方は前記基板の前記主面の裏面に形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項12又は13に記載のアンテナ装置において、少なくとも前記導体アンテナの一端側又は他端側のいずれかは金属導電板又は金属導電線から成ることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項12又は13に記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側又は他端側のいずれかは前記基板に配置された金属導電箔又は金属導電膜からなる導体パターンを含むことを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項13乃至15に記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側の導体と他端側の導体が略U字状の折り返し付近で基板に設けたスルーホール又は側面電極を介して接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項12乃至16のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの対向する一端側と他端側の導体の平面は互いに略直角になるように構成されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項12乃至17のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの他端側は前記基板の裏面においてL字状又はコ字状に迂回させられていることを特徴とするアンテナ装置。
- 略U字状の導体アンテナの一端側の略中央部に給電部を設け、他端側の端部が開放端として設けられた導体アンテナと、絶縁材料から成る基体と、該基体と前記導体アンテナを搭載する基板と、を備え、前記導体アンテナの一端側と他端側とは前記基体を介して近接するように配置され、前記基体は前記導体アンテナの一端側又は他端側の少なくとも一方に接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項19に記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナと前記基体は前記基板の主面に搭載されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項19又は20に記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側及び他端側は金属導電板又は金属導電線から成ることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項19乃至21のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側は前記基体の上面に接合され、前記導体アンテナの他端側は前記基体の側面に接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項19乃至21のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側は前記基体の側面に接合され、前記導体アンテナの他端側は前記基体の前記側面と対向する他の側面に接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項19乃至21のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記導体アンテナの一端側は前記基体の上面に接合され、前記導体アンテナの他端側は前記基板の裏面に接合されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至24のいずれかに記載のアンテナ装置において、前記基体に、前記導体アンテナの前記一端側が接続され、且つ送受信周波数調整が可能な導体パターンが形成されていることを特徴とするアンテナ装置。
- 請求項1乃至25のいずれかに記載のアンテナ装置を内蔵したことを特徴とするマルチバンド型無線通信機器。
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