JP2008263468A - Antenna device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯機器や電化製品等の電気機器に内蔵するアンテナ装置に関し、特に内蔵無線LAN用のアンテナ装置に関する。 The present invention relates to an antenna device built in an electric device such as a portable device or an electric appliance, and more particularly to an antenna device for a built-in wireless LAN.
図6は、従来のアンテナ装置の構成を示す斜視図であり、図7は、従来のアンテナ装置の受信状態を説明する説明図であり、図8は、従来のアンテナ装置におけるアンテナ指向特性のデータ例を示す図であり、図9は、従来のアンテナ装置のアンテナ指向特性グラフである。 FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a conventional antenna device, FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a reception state of the conventional antenna device, and FIG. 8 shows antenna directivity characteristic data in the conventional antenna device. FIG. 9 is a diagram showing an example, and FIG. 9 is an antenna directivity characteristic graph of a conventional antenna device.
近年、携帯電話やモバイルコンピュータ等の携帯機器に用いられるアンテナ装置は、携帯機器の通信機能の強化と小型化とに伴い、所望のアンテナ特性を省スペースで実現することが要求されており、図6に示すような、帯域幅に応じた幅のスリットを介して一方の側にアンテナパターン10、他方の側にグランドパターン11を有する薄金属板と、アンテナパターン10に接続された内導体とグランドパターン11に接続された外導体とを有する細径同軸ケーブル12とを備えた平板アンテナが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
In recent years, antenna devices used in mobile devices such as mobile phones and mobile computers have been required to realize desired antenna characteristics in a space-saving manner as the communication functions of mobile devices are strengthened and miniaturized. 6, a thin metal plate having an
しかしながら、従来のアンテナ装置では、アンテナパターン10およびグランドパターン11に垂直な方向から当たる外来電波(Z−E)に対しては、良好に電波受信性能を実現できるものの、アンテナパターン10およびグランドパターン11に平行な外来電波(Y・X−E)に対しては、電波受信性能が著しく劣るため、携帯機器で必要とされる広範囲な方向の受信が困難であるという問題点があった。すなわち、図7を参照すると、従来のアンテナ装置に対し、外来電波(Z−E)がアンテナパターン10およびグランドパターン11に垂直な方向から当たると、起電圧が発生して電流(I)が流れ、アンテナパターン10とグランドパターン11との間に、電気力線(FZ)で表す電界が発生し、アンテナパターン10とグランドパターン11との間に発生した電界は、外来電波(Z−E)と共振して電波受信状態になるが、アンテナパターン10およびグランドパターン11と平行な外来電波(Y・X−E)は、アンテナパターン10およびグランドパターン11に当たらないため、起電圧が発生せず、良好な電波受信を行うことができない。なお、図7に示す電流(i)が流れるパターンは、アンテナマッチング調整用で、逆向きの電流で相互に打ち消すためアンテナ性能に関与しない部分である。
However, in the conventional antenna device, although the radio wave reception performance can be satisfactorily achieved with respect to the external radio wave (ZE) that hits from the direction perpendicular to the
従って、従来のアンテナ装置のアンテナ指向特性は、図8に示すように、XY平面が電波受信性能の著しく劣ったディップ点になってしまい、図9に示すように、X−Y平面がX−Z平面およびY−Z平面よりも著しく劣り、携帯機器で必要とされる広範囲な方向の受信が困難であった。
本発明は斯かる問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、携帯機器の筐体内部の狭空間に配置でき、且つ広範囲な方向に受信指向性能を有するアンテナ装置を提供する点にある。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an antenna device that can be placed in a narrow space inside a casing of a portable device and has reception directivity performance in a wide range of directions. There is in point to do.
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明のアンテナ装置は、薄金属板で構成されたアンテナパターンとグランドパターンとを備えたアンテナ装置であって、前記グランドパターンは、一端部が前記アンテナパターンと所定の間隔で、前記アンテナパターンと同一平面に配設された第1グランド面と、当該第1グランド面の他端部から延出され、前記アンテナパターンと略垂直に配設された第2グランド面とを具備することを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following configuration.
The antenna device of the present invention is an antenna device including an antenna pattern and a ground pattern made of a thin metal plate, and the ground pattern has one end portion at a predetermined interval from the antenna pattern and the antenna pattern. A first ground plane disposed on the same plane; and a second ground plane extending from the other end of the first ground plane and disposed substantially perpendicular to the antenna pattern. To do.
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記アンテナパターンに接続される給電接続ホール部と前記グランドパターンに接続されるグランド接続ホール部とが形成されている接続面が前記第2グランド面と略平行に且つ異なる平面上に配設されていることを特徴とする。 Further, in the antenna device of the present invention, a connection surface on which a power supply connection hole portion connected to the antenna pattern and a ground connection hole portion connected to the ground pattern are formed substantially parallel to the second ground surface. And it is arrange | positioned on a different plane, It is characterized by the above-mentioned.
さらに、本発明のアンテナ装置は、前記アンテナパターンおよび前記第1グランド面と、前記第2グランド面は、携帯機器の筐体の隣り合う2面にそれぞれ平行に且つ接触もしくは近接させて配置されており、前記接続面に形成された前記給電接続ホール部および前記グランド接続ホール部が接続部材によってマザー基板に直接接続されていることを特徴とする。 Furthermore, in the antenna device of the present invention, the antenna pattern, the first ground plane, and the second ground plane are arranged in parallel with, or in contact with, or in close proximity to two adjacent planes of a portable device casing. The power supply connection hole portion and the ground connection hole portion formed on the connection surface are directly connected to a mother board by a connection member.
本発明のアンテナ装置は、一端部がアンテナパターンと所定の間隔で、アンテナパターンと同一平面に配設された第1グランド面と、当該第1グランド面の他端部から延出され、アンテナパターンと略垂直に配設された第2グランド面とを有するグランドパターンを用いることにより、アンテナパターンと同一平面上に配設された第1グランド面と、アンテナパターンと略垂直に配設された第2グランド面とからなる立体構造を有し、アンテナパターンと垂直な方向の外来電波に対しても、アンテナパターンと同一面方向の外来電波に対しても受信面積を確保することができるため、携帯機器の筐体内部の狭空間に配置でき、且つ広範囲な方向に受信指向性能を有するという効果を奏する。 An antenna device according to the present invention has a first ground surface disposed at the same plane as the antenna pattern at one end with a predetermined interval from the antenna pattern, and an antenna pattern extending from the other end of the first ground surface. And a second ground surface disposed substantially perpendicular to the first ground surface disposed on the same plane as the antenna pattern and a first ground surface disposed substantially perpendicular to the antenna pattern. Since it has a three-dimensional structure consisting of two ground planes, it can secure a reception area for both external radio waves in the direction perpendicular to the antenna pattern and external radio waves in the same plane direction as the antenna pattern. It can be arranged in a narrow space inside the casing of the device and has the effect of having reception directivity performance in a wide range of directions.
さらに、本発明のアンテナ装置は、アンテナパターンに接続される給電接続ホール部とグランドパターンに接続されるグランド接続ホール部とが形成されている接続面を、第2グランド面と略平行に且つ異なる平面上に配設することにより、マザー基板には、接続面を配置する領域のみを確保すれば良く、グランドパターンを配置するための領域を確保する必要がないため、携帯機器の筐体内部の狭空間に効率良く組み付けることができるという効果を奏する。 Furthermore, in the antenna device of the present invention, the connection surface on which the feeding connection hole portion connected to the antenna pattern and the ground connection hole portion connected to the ground pattern are substantially parallel to the second ground surface and different. By arranging on the flat surface, it is only necessary to secure an area for arranging the connection surface on the mother board, and it is not necessary to secure an area for arranging the ground pattern. There is an effect that it can be efficiently assembled in a narrow space.
さらに、本発明のアンテナ装置は、アンテナパターンおよび第1グランド面と、第2グランド面を、携帯機器の筐体の隣り合う2面にそれぞれ平行に且つ接触もしくは近接させて配置し、接続面に形成された給電接続ホール部およびグランド接続ホール部を接続部材によってマザー基板に直接接続することにより、アンテナ給電点とマザー基板とを同軸ケーブルで接続しなくて良いため、ケーブル損失がなく、同軸ケーブル配線スペースが不必要になるため、携帯機器の筐体内部の狭空間に効率良く組み付けることができるという効果を奏する。 Furthermore, the antenna device of the present invention is arranged such that the antenna pattern, the first ground plane, and the second ground plane are arranged in parallel with, or in contact with, or in close proximity to two adjacent planes of the casing of the portable device. By directly connecting the formed feed connection hole and ground connection hole to the mother board with a connecting member, it is not necessary to connect the antenna feed point and the mother board with a coaxial cable. Since the wiring space is unnecessary, there is an effect that the wiring space can be efficiently assembled in a narrow space inside the casing of the portable device.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態の構成を示す斜視図であり、図2は、図1に示すアンテナ装置を携帯機器筐体内部に収納した状態を示す斜視図であり、図3は、図1に示すアンテナ装置を携帯機器筐体内部に収納してマザー基板に接続した状態を示す斜視図である。 FIG. 1 is a perspective view showing a configuration of an embodiment of an antenna device according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a state in which the antenna device shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view showing a state in which the antenna device shown in FIG. 1 is housed in the portable device casing and connected to the mother board.
本実施の形態のアンテナ装置1は、図1を参照すると、アンテナパターン2と、アンテナパターン2と所定の間隔をおいて配置されたグランドパターンとからなり、銅箔又は金属板で構成された薄金属板が、ポリエステルフィルム等の樹脂フィルム4でラミネートされている。なお、樹脂フィルム4の代わりにフレキシブルプリント基板上にアンテナパターン2とグランドパターンとからなる薄金属板を形成するようにしても良い。
Referring to FIG. 1, an antenna device 1 according to the present embodiment includes an
グランドパターンは、一端部がアンテナパターン2と所定の間隔で、アンテナパターン2と同一平面に配設された第1グランド面3aと、第1グランド面3aの他端部から延出され、アンテナパターン2と略垂直に配設された第2グランド面3bとを有する。また、第1グランド面3aの左右端側には、第1接続面3cおよび第2接続面3dが第2グランド面3bと略平行にそれぞれ配設されており、第2グランド面3bと、第1接続面3cおよび第2接続面3dとは、異なる平面上に、第1接続面3cと第2接続面3dとは、同一平面上にそれぞれ配設されている。
One end of the ground pattern is spaced from the
第1接続面3cには、樹脂フィルム4で覆われていない露出部として、アンテナパターン2に接続される給電接続ホール部5と、グランドパターンに接続されるグランド接続ホール部6とが形成されていると共に、第2接続面3dは、樹脂フィルム4で覆われていない露出部として、グランドパターンに接続されるグランド接続ホール部6が形成されている。
On the
図2および図3には、携帯電話やモバイルコンピュータ等の携帯機器の筐体7へのアンテナ装置1の組み付け例が示されており、図2に示すように、携帯機器の筐体7の隣り合う2面に、アンテナパターン2および第1グランド面3aと、第2グランド面3bとがそれぞれ平行に且つ接触もしくは近接させて配置されていると共に、図3に示すように、第1接続面3cおよび第2接続面3dに形成された給電接続ホール部5およびグランド接続ホール部6が半田やビス等の接続部材9によってマザー基板8に直接接続されている。
2 and 3 show examples of assembling the antenna device 1 to the casing 7 of a portable device such as a mobile phone or a mobile computer. As shown in FIG. 2, the antenna device 1 is adjacent to the casing 7 of the portable device. The
次に、本実施の形態の受信動作について図4および図5を参照して詳細に説明する。
図4は、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態の受信状態を説明する説明図であり、図5は、本発明に係るアンテナ装置の実施の形態のアンテナ指向特性グラフである。
Next, the reception operation of the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a reception state of the antenna device according to the embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an antenna directivity characteristic graph of the antenna device according to the embodiment of the present invention.
図4を参照すると、アンテナ装置1に対し、外来電波(Z−E)が第2グランド面3bに垂直な方向から当たると、起電圧が発生して電流(I)が流れ、アンテナパターン2と第2グランド面3bとの間に、電気力線(FZ)で表す電界が発生し、アンテナパターン2と第2グランド面3bとの間に発生した電界は、外来電波(Z−E)と共振して安定した電波受信状態になる。
Referring to FIG. 4, when an external radio wave (ZE) hits the antenna device 1 from a direction perpendicular to the
また、アンテナ装置1に対し、外来電波(Y・X−E)がアンテナパターン2および第1グランド面3aに垂直な方向から当たると、起電圧が発生して電流(I)が流れ、アンテナパターン2と第1グランド面3aとの間に、電気力線(FXY)で表す電界が発生し、アンテナパターン2と第1グランド面3aとの間に発生した電界は、外来電波(Y・X−E)と共振して安定した電波受信状態になる。なお、図4に示す電流(i)が流れるパターンは、アンテナマッチング調整用で、逆向きの電流で相互に打ち消すためアンテナ性能に関与しない部分である。
Further, when an external radio wave (Y · X-E) strikes the antenna device 1 from a direction perpendicular to the
このようにアンテナ装置1においては、アンテナパターン2と同一平面上に配設された第1グランド面3aと、アンテナパターン2と略垂直に配設された第2グランド面3bとを備えているため、X−Z平面、Y−Z平面およびX−Y平面のいずれでも受信面積が確保され、図7に示すように、X−Z平面、Y−Z平面およびX−Y平面のいずれでも優れたアンテナ指向特性を得ることができる。特に、図9に示す従来のアンテナ装置のアンテナ指向特性グラフと比較すると、従来のアンテナ装置に比べ、本実施の形態のアンテナ装置1では、X−Y面の指向特性が10dB以上改善されていることがわかる。
As described above, the antenna device 1 includes the
以上説明したように、本実施の形態によれば、一端部がアンテナパターン2と所定の間隔で、アンテナパターン2と同一平面に配設された第1グランド面3aと、当該第1グランド面3aの他端部から延出され、アンテナパターン2と略垂直に配設された第2グランド面3bとを有するグランドパターンを用いることにより、アンテナパターン2と同一平面上に配設された第1グランド面3aと、アンテナパターン2と略垂直に配設された第2グランド面3bとからなる立体構造を有し、アンテナパターン2と垂直な方向の外来電波(Y・Z−E)に対しても、アンテナパターン2と同一面方向の外来電波(Z−E)に対しても受信面積を確保することができるため、携帯機器の筐体7内部の狭空間に配置でき、且つ広範囲な方向に受信指向性能を有するという効果を奏する。
As described above, according to the present embodiment, the
さらに、本実施の形態によれば、アンテナパターン2に接続される給電接続ホール部5とグランドパターンに接続されるグランド接続ホール部6とが形成されている接続面(第1接続面3c、第2接続面3d)を、第2グランド面3bと略平行に且つ異なる平面上に配設することにより、マザー基板8には、接続面(第1接続面3c、第2接続面3d)を配置する領域のみを確保すれば良く、グランドパターンを配置するための領域を確保する必要がないため、携帯機器の筐体7内部の狭空間に効率良く組み付けることができるという効果を奏する。
Furthermore, according to the present embodiment, the connection surface (the
さらに、本実施の形態によれば、アンテナパターン2および第1グランド面3aと、第2グランド面3bを、携帯機器の筐体7の隣り合う2面にそれぞれ平行に且つ接触もしくは近接させて配置し、接続面(第1接続面3c、第2接続面3d)に形成された給電接続ホール部5およびグランド接続ホール部6を接続部材9によってマザー基板8に直接接続することにより、アンテナ給電点とマザー基板8とを同軸ケーブルで接続しなくて良いため、ケーブル損失がなく、同軸ケーブル配線スペースが不必要になるため、携帯機器の筐体7内部の狭空間に効率良く組み付けることができるという効果を奏する。
Further, according to the present embodiment, the
なお、本発明が上記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it is obvious that the embodiments can be appropriately changed within the scope of the technical idea of the present invention. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above-described embodiment, and can be set to a suitable number, position, shape, and the like in practicing the present invention. In each figure, the same numerals are given to the same component.
1 アンテナ装置
2 アンテナパターン
3a 第1グランド面
3b 第2グランド面
3c 第1接続面
3d 第2接続面
4 樹脂フィルム
5 給電接続ホール部
6 グランド接続ホール部
7 携帯機器の筐体
8 マザー基板
9 接続部材
10 アンテナパターン
11 グランドパターン
12 細径同軸ケーブル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (3)
前記グランドパターンは、一端部が前記アンテナパターンと所定の間隔で、前記アンテナパターンと同一平面に配設された第1グランド面と、当該第1グランド面の他端部から延出され、前記アンテナパターンと略垂直に配設された第2グランド面とを具備することを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device comprising an antenna pattern composed of a thin metal plate and a ground pattern,
The ground pattern has one end extending from the other end portion of the first ground plane and a first ground plane disposed on the same plane as the antenna pattern at a predetermined interval from the antenna pattern. An antenna device comprising: a second ground plane disposed substantially perpendicular to the pattern.
前記接続面に形成された前記給電接続ホール部および前記グランド接続ホール部が接続部材によってマザー基板に直接接続されていることを特徴とする請求項2記載のアンテナ装置。 The antenna pattern, the first ground plane, and the second ground plane are arranged in parallel with and in contact with or in close proximity to two adjacent planes of the casing of the mobile device,
3. The antenna device according to claim 2, wherein the power supply connection hole portion and the ground connection hole portion formed on the connection surface are directly connected to a mother substrate by a connection member.
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JP2007105466A JP2008263468A (en) | 2007-04-13 | 2007-04-13 | Antenna device |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2518826A1 (en) | 2011-04-25 | 2012-10-31 | Fujitsu Limited | Planar inverted F antenna |
-
2007
- 2007-04-13 JP JP2007105466A patent/JP2008263468A/en active Pending
Cited By (2)
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EP2518826A1 (en) | 2011-04-25 | 2012-10-31 | Fujitsu Limited | Planar inverted F antenna |
US8742992B2 (en) | 2011-04-25 | 2014-06-03 | Fujitsu Limited | Planar inverted F antenna |
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