JP2008301100A - Antenna equipment - Google Patents

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隆 天野
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide antenna equipment suitable for reception of radio waves from a satellite and ground waves by a portable information terminal device. <P>SOLUTION: The antenna equipment includes a plurality of built-in antennae, each consisting of an inverse F antenna, an antenna mounting substrate which is to be loaded with the plurality of built-in antennae and is equipped with a plurality of mounting portions for external antennae which operate at the same frequency as that of the plurality of built-in antennae, and a feed cutting means for cutting power feed to the plurality of built-in antennae when the external antennae are mounted on the respective mounting portions of the antenna mounting substrate. The plurality of built-in antennae are mounted on the antenna mounting substrate in such a manner that at least some of them may be perpendicular to the external antennae mounted on the respective mounting portions. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯型情報端末装置に組み込まれるアンテナ装置に関する。   The present invention relates to an antenna device incorporated in a portable information terminal device.

近年、地上デジタル放送や、衛星デジタル放送などのテレビ放送を受信する装置は携帯型の装置が普及しており、それに伴い携帯型情報端末装置を用いてテレビ放送を受信する機会も多くなってきている。   In recent years, portable devices are widely used as devices for receiving digital broadcasting such as terrestrial digital broadcasting and satellite digital broadcasting, and accordingly, opportunities to receive television broadcasting using portable information terminal devices are increasing. Yes.

この種の携帯型情報端末装置では、テレビ放送等の放送波を受信するアンテナ装置が備えられている。従来の携帯型情報端末装置に備えられるアンテナ装置に関し、例えば、特許文献1には、携帯型の無線機に搭載可能な偏波切り替えアンテナ装置が開示されている。
特開2006−174095号公報
This type of portable information terminal device includes an antenna device that receives a broadcast wave such as a television broadcast. For example, Patent Document 1 discloses a polarization switching antenna device that can be mounted on a portable radio device, for example, regarding an antenna device provided in a conventional portable information terminal device.
JP 2006-174095 A

ところで、携帯型情報端末装置は、衛星からの電波や地上波を直接受信することによって、テレビ番組の視聴や気象情報の取得といった各種のサービスを利用することができる。   By the way, the portable information terminal device can use various services such as watching TV programs and acquiring weather information by directly receiving radio waves from the satellite and ground waves.

しかし、受信場所によっては衛星からの電波や地上波を直接受信することができない、または受信が困難な場合がある。このような場合に対応して、衛星からの電波についてはギャップフィラーとよばれる再送信設備が配置され、再送信設備によって衛星からの電波を増幅して再放射しているが、携帯型情報端末装置は固定受信機と違って受信するときの位置や向きが変わり得るため、再放射の電波を受信できない、または受信が困難なこともある。   However, depending on the reception location, radio waves and terrestrial waves from satellites may not be received directly, or reception may be difficult. Corresponding to such a case, a re-transmission facility called a gap filler is arranged for the radio wave from the satellite, and the radio wave from the satellite is amplified and re-radiated by the re-transmission facility. Unlike a fixed receiver, the device may change its position and orientation when receiving, and may not be able to receive re-radiated radio waves or may be difficult to receive.

そのため、アンテナ装置はこのような場合でも、衛星からの電波や地上波を受信できて携帯型情報端末装置による衛星からの電波や地上波の受信に適した構成を有することが望ましい。   Therefore, even in such a case, it is desirable that the antenna device has a configuration that can receive radio waves and terrestrial waves from the satellite and is suitable for reception of radio waves and terrestrial waves from the satellite by the portable information terminal device.

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたもので、携帯型情報端末装置による衛星からの電波や地上波の受信に適したアンテナ装置を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an antenna device suitable for receiving radio waves and terrestrial waves from a satellite by a portable information terminal device.

上記課題を解決するため、本発明は、逆Fアンテナで構成される複数の内蔵アンテナと、その複数の内蔵アンテナを実装し、かつその複数の内蔵アンテナと同一周波数で作動する外付けアンテナの装着部を複数備えたアンテナ実装基板と、そのアンテナ実装基板の各装着部に外付けアンテナを装着したときに複数の内蔵アンテナの給電を切断する給電切断手段とを有し、複数の内蔵アンテナは、その少なくとも一部が各装着部に装着した外付けアンテナと直交するようにしてアンテナ実装基板に実装されているアンテナ装置を特徴とする。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a plurality of built-in antennas composed of inverted F antennas, and mounting of external antennas that mount the plurality of built-in antennas and operate at the same frequency as the plurality of built-in antennas. An antenna mounting board having a plurality of parts, and a power supply cutting means for cutting off the power supply of the plurality of built-in antennas when an external antenna is mounted on each mounting part of the antenna mounting board. The antenna device is mounted on the antenna mounting substrate so that at least a part thereof is orthogonal to the external antenna mounted on each mounting portion.

以上詳述したように、本発明によれば、携帯型情報端末装置による衛星からの電波や地上波の受信に適したアンテナ装置が得られる。   As described above in detail, according to the present invention, an antenna device suitable for receiving radio waves from the satellite and ground waves by the portable information terminal device can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。   Embodiments of the present invention will be described below. In addition, the same code | symbol is used for the same element and the overlapping description is abbreviate | omitted.

図1は本発明の実施の形態に係る携帯型情報端末装置1の液晶表示部3が水平面(地面)に直交するように起立させた状態の正面側からみた斜視図、図2は携帯型情報端末装置1の背面側からみた蓋部開放状態の斜視図である。   FIG. 1 is a perspective view seen from the front side in a state where the liquid crystal display unit 3 of the portable information terminal device 1 according to the embodiment of the present invention is erected so as to be orthogonal to the horizontal plane (ground), and FIG. 3 is a perspective view of the terminal device 1 in a state where a lid is opened as viewed from the back side. FIG.

携帯型情報端末装置1は筺体2を有し、この筺体2の正面側に映像を表示する液晶表示部3と操作部4が備えられ、筺体2内における液晶表示部3の背面側にアンテナ装置10が収容されている。   The portable information terminal device 1 includes a housing 2, and includes a liquid crystal display unit 3 and an operation unit 4 that display images on the front side of the housing 2, and an antenna device on the back side of the liquid crystal display unit 3 in the housing 2. 10 are accommodated.

この携帯型情報端末装置1は操作部4を用いた操作入力にしたがいアンテナ装置10によって移動体受信機向けテレビ放送を受信し、受信した放送波から得られる映像データを用いて液晶表示部3に映像を表示するテレビ放送受信装置としての機能を有している。   The portable information terminal device 1 receives a television broadcast for a mobile receiver by an antenna device 10 according to an operation input using the operation unit 4, and uses the video data obtained from the received broadcast wave on the liquid crystal display unit 3. It has a function as a television broadcast receiver that displays video.

筺体2は所定の高さ、幅および奥行きを備えた本体部2aと、本体部2aに対して裏面側から開閉する蓋部2bとを有し、高さおよび幅に比べて奥行きの小さい薄型で携帯可能な大きさを有している。   The casing 2 has a main body 2a having a predetermined height, width, and depth, and a lid 2b that opens and closes from the back surface side with respect to the main body 2a, and is thin with a smaller depth than the height and width. It has a portable size.

蓋部2bは2つの孔部2cを有している。各孔部2cは蓋部2bを閉鎖したときに、それぞれが後述する装着部17に対応する位置に形成され、蓋部2bの閉鎖状態で後述する外付けアンテナ16の着脱が行えるように形成されている。   The lid 2b has two holes 2c. Each hole 2c is formed at a position corresponding to a mounting portion 17 to be described later when the lid portion 2b is closed, so that the external antenna 16 to be described later can be attached and detached when the lid portion 2b is closed. ing.

また、筺体2には、アンテナ装置10とともに、CPU,ROM、RAM等を備えた信号処理ユニット30と、信号処理ユニット30に電力を供給するバッテリー40が収容されている。   In addition to the antenna device 10, the housing 2 houses a signal processing unit 30 including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and a battery 40 that supplies power to the signal processing unit 30.

次に、アンテナ装置10について、主に図3から図5を参照して説明する。図3はアンテナ装置10の構成を模式的に示した斜視図、図4はアンテナ装置10と信号処理ユニット30の構成を模式的に示した斜視図、図5はアンテナ装置10から回路基板12、GND接続部13を除いた構成を模式的に示した斜視図である。   Next, the antenna device 10 will be described mainly with reference to FIGS. 3 is a perspective view schematically illustrating the configuration of the antenna device 10, FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating the configuration of the antenna device 10 and the signal processing unit 30, and FIG. It is the perspective view which showed typically the structure except the GND connection part 13. FIG.

アンテナ装置10はアンテナ実装基板11と、回路基板12と、GND接続部13と、コネクタ14とを有している。また、アンテナ装置10は内蔵アンテナ15、外付けアンテナ16、装着部17、給電部18、給電切断部19および接続部20を2つずつ有している。   The antenna device 10 includes an antenna mounting board 11, a circuit board 12, a GND connection portion 13, and a connector 14. The antenna device 10 has two built-in antennas 15, an external antenna 16, a mounting part 17, a power feeding part 18, a power feeding cutting part 19, and two connection parts 20.

アンテナ実装基板11はコネクタ14によって回路基板12に接続され、その回路基板12に接続されていない表側に内蔵アンテナ15と、装着部17および無線処理モジュール51(図3から図5には図示せず)が実装され、その他給電部18と、給電切断部19および接続部20が組み込まれている。   The antenna mounting board 11 is connected to the circuit board 12 by a connector 14, and the built-in antenna 15, the mounting portion 17, and the wireless processing module 51 (not shown in FIGS. 3 to 5) are not connected to the circuit board 12. ) Is mounted, and the other power supply unit 18, the power supply disconnecting unit 19, and the connection unit 20 are incorporated.

また、アンテナ実装基板11は筺体2の幅方向に伸縮自在の構成を有し、動作周波数が携帯型情報端末装置1のような移動体受信機を対象とする移動体受信機向け地上デジタル放送(1セグメント放送、ワンセグともいう)の周波数帯域に設定された伸縮式ロッドアンテナ50が実装されている。なお、図1,2はロッドアンテナ50を最も縮めた状態を示し、図3から図5では図示の都合上、ロッドアンテナ50の図示を省略している。   Further, the antenna mounting substrate 11 has a configuration that can be expanded and contracted in the width direction of the housing 2, and the operating frequency is terrestrial digital broadcasting for a mobile receiver (such as a portable information terminal device 1) for a mobile receiver ( A telescopic rod antenna 50 set in a frequency band of 1 segment broadcasting (also referred to as one-segment broadcasting) is mounted. 1 and 2 show a state in which the rod antenna 50 is most contracted, and the rod antenna 50 is not shown in FIGS. 3 to 5 for convenience of illustration.

回路基板12にはアンテナ実装基板11とともに、CPU,ROM、RAM等を備えた信号処理ユニット30が実装されている。GND接続部13はアンテナ実装基板11と回路基板12のそれぞれのGND端子を接続して、それぞれのGND端子の共通化を図っている。コネクタ14はアンテナ実装基板11と回路基板12を接続している。   A signal processing unit 30 including a CPU, a ROM, a RAM, and the like is mounted on the circuit board 12 together with the antenna mounting board 11. The GND connection unit 13 connects the GND terminals of the antenna mounting board 11 and the circuit board 12 to share each GND terminal. The connector 14 connects the antenna mounting board 11 and the circuit board 12.

内蔵アンテナ15はアンテナ実装基板11に2つ実装され、いずれも同じ逆Fアンテナで構成されている。各内蔵アンテナ15は図6(a)に示すように、短絡部15aおよび給電部15bを有し、給電部15bから伸びる本体部15cを有している。   Two built-in antennas 15 are mounted on the antenna mounting substrate 11, both of which are constituted by the same inverted-F antenna. As shown in FIG. 6A, each built-in antenna 15 has a short-circuit portion 15a and a power feeding portion 15b, and has a main body portion 15c extending from the power feeding portion 15b.

各内蔵アンテナ15は図7に詳しく示すように、本体部15cが外付けアンテナ16と直交し、かつ近接するようにして、アンテナ実装基板11に実装されている。そして、給電部15bが接続部20に接続され、短絡部15aはアンテナ実装基板11の図示しないGND端子に接続されている。   As shown in detail in FIG. 7, each internal antenna 15 is mounted on the antenna mounting substrate 11 such that the main body portion 15 c is orthogonal to and close to the external antenna 16. And the electric power feeding part 15b is connected to the connection part 20, and the short circuit part 15a is connected to the GND terminal which the antenna mounting substrate 11 does not illustrate.

外付けアンテナ16は各装着部17に装着され、いずれもモノポールアンテナで構成されている。外付けアンテナ16は内蔵アンテナ15と同じ動作周波数で作動するように構成されている。   The external antenna 16 is mounted on each mounting portion 17, and each is configured by a monopole antenna. The external antenna 16 is configured to operate at the same operating frequency as the built-in antenna 15.

本実施の形態では、内蔵アンテナ15と外付けアンテナ16の双方の動作周波数は移動体受信機を対象とする移動体受信機向け衛星放送(本実施の形態では、モバイル放送ともいう)の周波数帯域(2630MHz〜2655MHz)に設定されている。   In the present embodiment, the operating frequencies of both the internal antenna 15 and the external antenna 16 are the frequency bands of satellite broadcasts for mobile receivers (also referred to as mobile broadcasts in this embodiment) intended for mobile receivers. (2630MHz to 2655MHz) is set.

外付けアンテナ16は図6(b)に示すように、給電部16aと、給電部16aと直交する方向に伸びる本体部16bとを有している。また、外付けアンテナ16は各装着部17に着脱することが可能で、給電部16aを各装着部17に装着したときに図3〜図5に示すように、本体部16bが筺体2の高さ方向に伸びる。   As shown in FIG. 6B, the external antenna 16 has a power feeding part 16a and a main body part 16b extending in a direction orthogonal to the power feeding part 16a. Further, the external antenna 16 can be attached to and detached from each mounting portion 17, and when the power feeding portion 16 a is mounted on each mounting portion 17, the main body portion 16 b has a height of the housing 2 as shown in FIGS. 3 to 5. Extends in the vertical direction.

そのため、携帯型情報端末装置1を図1に示すようにして、液晶表示部3が水平面に直交するようにして起立させると本体部16bが垂直方向に伸び、垂直偏波が主偏波となっている。なお、外付けアンテナ16を各装着部17に装着した状態が図3から図5に示した状態、各装着部17から取り外した状態が図1、2に示した状態である。   Therefore, when the portable information terminal device 1 is erected so that the liquid crystal display unit 3 is orthogonal to the horizontal plane as shown in FIG. 1, the main body 16b extends in the vertical direction, and the vertical polarization becomes the main polarization. ing. The state where the external antenna 16 is attached to each attachment portion 17 is the state shown in FIGS. 3 to 5, and the state where the external antenna 16 is detached from each attachment portion 17 is the state shown in FIGS.

装着部17は外付けアンテナ16の給電部16aに対応し、内側に穴部を備えた突起状に形成されている。装着部17は穴部に給電部16aを差し込む等して外付けアンテナ16を装着でき、その装着された外付けアンテナ16が後述する給電ライン21に接続されるようになっている。   The mounting portion 17 corresponds to the power feeding portion 16a of the external antenna 16, and is formed in a protruding shape having a hole on the inside. The mounting portion 17 can be mounted with an external antenna 16 by inserting the power feeding portion 16a into the hole, and the mounted external antenna 16 is connected to a power feeding line 21 described later.

また、装着部17は給電部18と給電切断部19とに接続され、給電部18から給電切断部19につながる給電ライン21の中間に配置されている。   The mounting unit 17 is connected to the power feeding unit 18 and the power feeding cutting unit 19, and is disposed in the middle of the power feeding line 21 that connects the power feeding unit 18 to the power feeding cutting unit 19.

給電部18は回路基板12上に実装されている信号処理ユニット30に接続されている。そのため、外付けアンテナ16と信号処理ユニット30とにおける信号の伝送が給電部18、給電ライン21および装着部17を通じて行われ、内蔵アンテナ15と信号処理ユニット30とにおける信号の伝送が給電部18、給電ライン21、給電切断部19および接続部20を通じて行われる。   The power feeding unit 18 is connected to a signal processing unit 30 mounted on the circuit board 12. Therefore, signal transmission between the external antenna 16 and the signal processing unit 30 is performed through the power feeding unit 18, the power feeding line 21 and the mounting unit 17, and signal transmission between the built-in antenna 15 and the signal processing unit 30 is performed at the power feeding unit 18. This is performed through the power supply line 21, the power supply disconnecting unit 19, and the connecting unit 20.

給電切断部19は給電ライン21を通じて装着部17に接続されるとともに、接続ライン22を通じて接続部20に接続されている。また、図3から図5に示すように給電切断部19は装着部17に外付けアンテナ16が装着されたときに開放して、内蔵アンテナ15の給電を機械的に切断するスイッチを有している。接続部20は接続ライン22と内蔵アンテナ15の給電部15bに接続されている。   The power supply cutting unit 19 is connected to the mounting unit 17 through the power supply line 21 and is connected to the connection unit 20 through the connection line 22. Further, as shown in FIGS. 3 to 5, the power supply cutting unit 19 has a switch that is opened when the external antenna 16 is mounted on the mounting unit 17 and mechanically cuts off the power supply of the built-in antenna 15. Yes. The connection unit 20 is connected to the connection line 22 and the power supply unit 15 b of the built-in antenna 15.

そして、2つの装着部17と2つの内蔵アンテナ15はアンテナ実装基板11の左側から順に、装着部17、内蔵アンテナ15、装着部17、内蔵アンテナ15の順に並べられていて、2つの外付けアンテナ16を各装着部17にそれぞれ装着したときに、2つの外付けアンテナ16と2つの内蔵アンテナ15が交互に配置されるようになっている。   The two mounting portions 17 and the two built-in antennas 15 are arranged in the order of the mounting portion 17, the built-in antenna 15, the mounting portion 17, and the built-in antenna 15 in this order from the left side of the antenna mounting substrate 11. When 16 is mounted on each mounting portion 17, two external antennas 16 and two built-in antennas 15 are alternately arranged.

アンテナ装置10では、これら2つの内蔵アンテナ15または2つの外付けアンテナ16のいずれを用いる場合も、ダイバーシティ構成でモバイル放送を受信することができる。   The antenna device 10 can receive a mobile broadcast with a diversity configuration when using any of these two internal antennas 15 or two external antennas 16.

また、伸縮式ロッドアンテナ50は動作周波数が地上デジタル放送の周波数帯域に設定されているため、アンテナ装置10は、伸縮式ロッドアンテナ50を用いて1セグメント放送を受信することもできる。伸縮式ロッドアンテナ50は方向を任意に選択できる稼動部を有するため、電波状態に合わせて最適な状態を選択することができる。   Further, since the operating frequency of the telescopic rod antenna 50 is set to the frequency band of digital terrestrial broadcasting, the antenna device 10 can also receive one-segment broadcasting using the telescopic rod antenna 50. Since the telescopic rod antenna 50 has an operation unit that can arbitrarily select a direction, an optimum state can be selected according to the radio wave state.

以上のような構成を有するアンテナ装置10は、次のような特徴を備えている。すなわち、1)外付けアンテナ16を装着部17に装着したときに給電切断部19が開放して内蔵アンテナ15の給電を切断する点、2)内蔵アンテナ15が逆Fアンテナで構成されている点、3)内蔵アンテナ15と外付けアンテナ16の動作周波数が同一である点の以上3点である。   The antenna device 10 having the above configuration has the following characteristics. That is, 1) the point that the power supply cutting unit 19 opens to cut off the power supply of the built-in antenna 15 when the external antenna 16 is mounted on the mounting unit 17, and 2) the point that the built-in antenna 15 is composed of an inverted F antenna. 3) There are three points above that the operating frequencies of the internal antenna 15 and the external antenna 16 are the same.

ところで、携帯型情報端末装置1によってモバイル放送の番組を視聴する場合、衛星から放射される電波とギャップフィラーとよばれる再送信設備により再放射した電波を受信できる地域(主に大都市圏)に携帯型情報端末装置1が置かれる場合と、携帯型情報端末装置1が再放射の電波を受信できない地域に置かれる場合とがある。また、前者の地域でも、受信するときの携帯型情報端末装置1の向きよっては再放射の電波の受信が困難になることもある。   By the way, when viewing a mobile broadcast program by the portable information terminal device 1, it is in an area (mainly a metropolitan area) where radio waves radiated from satellites and radio waves retransmitted by a retransmission facility called a gap filler can be received. There are a case where the portable information terminal device 1 is placed and a case where the portable information terminal device 1 is placed in an area where the radio wave of re-radiation cannot be received. Even in the former area, depending on the orientation of the portable information terminal device 1 when receiving, it may be difficult to receive the re-radiated radio wave.

本実施に形態に係るアンテナ装置10はモバイル放送を受信する場合において再放射の電波を受信できる場合は内蔵アンテナ15だけを用い、再放射の電波を受信できない、受信が困難な場合は外付けアンテナ16を装着部17に装着して、内蔵アンテナ15の代わりに外付けアンテナ16を用いて電波を受信するようにしている。   The antenna device 10 according to the present embodiment uses only the built-in antenna 15 when receiving a re-radiated radio wave when receiving a mobile broadcast, and an external antenna when receiving the re-radiated radio wave cannot be received or is difficult to receive. 16 is mounted on the mounting portion 17 to receive radio waves using the external antenna 16 instead of the built-in antenna 15.

しかし、外付けアンテナ16を装着すると、外付けアンテナ16が筺体2から突出して携帯型情報端末装置1を携帯する際に邪魔になるため、外付けアンテナ16は着脱可能とし、必要なときにだけ装着できるようにしている。   However, when the external antenna 16 is attached, the external antenna 16 protrudes from the housing 2 and becomes an obstacle when the portable information terminal device 1 is carried. Therefore, the external antenna 16 can be detached and attached only when necessary. It can be installed.

一方、内蔵アンテナ15はアンテナ装置10に実装され、着脱することができないため、外付けアンテナ16を装着部17に装着してアンテナの切り替えを行ったときに、次のようにして内蔵アンテナ15をモバイル放送の受信に活用するようにしている。   On the other hand, since the built-in antenna 15 is mounted on the antenna device 10 and cannot be detached, when the external antenna 16 is mounted on the mounting portion 17 and the antenna is switched, the built-in antenna 15 is mounted as follows. It is used to receive mobile broadcasts.

前述のとおり、アンテナ装置10では、外付けアンテナ16を装着部17に装着すると、給電切断部19が開放して内蔵アンテナ15の給電が切断されるようになっている。この場合、給電部18が装着部17を通じて外付けアンテナ16に接続されるため、外付けアンテナ16の給電が行われるようになるが、内蔵アンテナ15は給電の切断に伴い、給電部15bが解放状態となる。また、1つの外付けアンテナ16の給電が行われているときはもう一方は50Ω終端としている。外付けアンテナ16は左右で同じ形状である。   As described above, in the antenna device 10, when the external antenna 16 is attached to the attachment portion 17, the power supply cutting portion 19 is opened and the power supply to the built-in antenna 15 is cut off. In this case, since the power feeding unit 18 is connected to the external antenna 16 through the mounting unit 17, power feeding of the external antenna 16 is performed, but the power feeding unit 15 b is released when the built-in antenna 15 is disconnected. It becomes a state. When one external antenna 16 is fed, the other is 50Ω terminated. The external antenna 16 has the same shape on the left and right.

一般に逆Fアンテナは給電点の近くで接地されるため、例えば内蔵アンテナ15の場合は、図7に示すように、給電部15bが解放状態となった場合において、本体部15cから短絡部15aにつながる部分の線状素子部aが外付けアンテナ16に影響を与え、本体部15cから給電部15bにつながる部分の線状素子部bが所望周波数の1/4波長の無給電素子として作動する。   In general, since the inverted F antenna is grounded near the feeding point, for example, in the case of the built-in antenna 15, as shown in FIG. 7, when the feeding unit 15b is released, the main body unit 15c is connected to the short circuit unit 15a. The connected linear element part a affects the external antenna 16, and the linear element part b connected from the main body part 15c to the power feeding part 15b operates as a parasitic element having a quarter wavelength of the desired frequency.

すると、外付けアンテナ16で誘起された高周波電流が無給電素子として作動する内蔵アンテナ15に流れ、その結果、電流分布に変化が生じる。したがって、アンテナ装置10は電流分布で決定される放射パターンに変化が生じることとなる。   Then, the high frequency current induced by the external antenna 16 flows to the built-in antenna 15 that operates as a parasitic element, and as a result, the current distribution changes. Therefore, the antenna device 10 changes in the radiation pattern determined by the current distribution.

一方、外付けアンテナ16を装着部17に装着すると、本体部16bが筺体2の高さ方向に伸びる格好になり、この方向は携帯型情報端末装置1を液晶表示部3が水平面に直交するように起立させた状態において垂直方向に一致することから、外付けアンテナ16は垂直偏波を主偏波としている。   On the other hand, when the external antenna 16 is attached to the attachment portion 17, the main body portion 16b looks like extending in the height direction of the housing 2, and this direction makes the portable information terminal device 1 and the liquid crystal display portion 3 perpendicular to the horizontal plane. Therefore, the external antenna 16 uses the vertically polarized wave as the main polarized wave.

そして、この外付けアンテナ16の本体部16bと直交するようにして内蔵アンテナ15が実装されているため、前述のように外付けアンテナ16の装着に連動して内蔵アンテナ15の一部が無給電素子として作動することによって、水平偏波成分が生じ、アンテナ装置10における偏波比が変わる。   Since the built-in antenna 15 is mounted so as to be orthogonal to the main body portion 16b of the external antenna 16, a part of the built-in antenna 15 is not fed in conjunction with the mounting of the external antenna 16 as described above. By operating as an element, a horizontal polarization component is generated, and the polarization ratio in the antenna device 10 is changed.

これは、内蔵アンテナ15が逆Fアンテナで構成されていることに起因している。つまり、アンテナ装置10では、内蔵アンテナ15が逆Fアンテナで構成されているので、内蔵アンテナ15が逆Lアンテナで構成されている場合と異なり、線状素子部bが無給電素子として作動することで電流の強度差に変化が生じるからである。   This is because the built-in antenna 15 is composed of an inverted F antenna. That is, in the antenna device 10, since the built-in antenna 15 is configured with an inverted F antenna, the linear element portion b operates as a parasitic element, unlike when the built-in antenna 15 is configured with an inverted L antenna. This is because a change occurs in the difference in current intensity.

そして、このようなアンテナ装置10の正面(前面)の放射パターン、および背面(後面)の放射パターンは図8に示すようになっている。図8において、点線は内蔵アンテナが逆Lアンテナで構成されている場合の放射パターンP、実線は逆Fアンテナで構成される内蔵アンテナ15の場合の放射パターンQを示している。   And the radiation pattern of the front surface (front surface) and the back surface (rear surface) of such an antenna device 10 is as shown in FIG. In FIG. 8, the dotted line indicates the radiation pattern P when the built-in antenna is configured by an inverted L antenna, and the solid line indicates the radiation pattern Q when the built-in antenna 15 is configured by an inverted F antenna.

内蔵アンテナ15が実装されていない場合、すなわち、外付けアンテナ16だけの場合の放射パターンRは内蔵アンテナが逆Lアンテナで構成されている場合の放射パターンPとほぼ一致しており、双方の場合の放射パターンはよく一致している(図示の都合上、図8では、放射パターンPと放射パターンRは重ねて表示している)   When the built-in antenna 15 is not mounted, that is, the radiation pattern R in the case of only the external antenna 16 is substantially the same as the radiation pattern P in the case where the built-in antenna is configured by an inverted L antenna. (For convenience of illustration, in FIG. 8, the radiation pattern P and the radiation pattern R are displayed in an overlapping manner).

したがって、逆Lアンテナで構成されている内蔵アンテナを実装したときは、外付けアンテナ16の装着に伴いその内蔵アンテナの給電を切断したとしても、放射パターンはほとんど変化がないから、内蔵アンテナと外付けアンテナ16の双方の混成による放射パターンの変化が期待できないということになる。   Therefore, when a built-in antenna composed of an inverted L antenna is mounted, even if the power supply to the built-in antenna is cut off when the external antenna 16 is attached, the radiation pattern hardly changes. This means that the radiation pattern cannot be expected to change due to the combination of the attached antennas 16.

つまり、内蔵アンテナが内蔵アンテナ15とは違って逆Lアンテナで構成されているとした場合、その内蔵アンテナは無給電素子として何ら作動していないということを意味している。   In other words, when the built-in antenna is composed of an inverted L antenna unlike the built-in antenna 15, it means that the built-in antenna does not operate as a parasitic element.

一方、逆Fアンテナで構成される内蔵アンテナ15の場合は放射パターンに変化が見られる。図8の左側は携帯型情報端末装置1の正面側の放射パターンを示しているが、内蔵アンテナ15が逆Fアンテナで構成されていることによって、放射パターンの落ち込みが改善されている(図8の点線の丸で示した部分)。   On the other hand, in the case of the built-in antenna 15 constituted by an inverted F antenna, a change is seen in the radiation pattern. The left side of FIG. 8 shows the radiation pattern on the front side of the portable information terminal device 1, but the fall of the radiation pattern is improved by the built-in antenna 15 being formed of an inverted F antenna (FIG. 8). (Dotted circle).

図8から明らかなとおり、携帯型情報端末装置10では、内蔵アンテナ15が逆Fアンテナで構成されていることによって、正面方向(図8の左側)の放射パターンが平坦化され、指向性が改善されている、とみることができる。   As is clear from FIG. 8, in the portable information terminal device 10, the built-in antenna 15 is formed of an inverted F antenna, so that the radiation pattern in the front direction (left side in FIG. 8) is flattened and directivity is improved. Can be seen.

前述のとおり、携帯型情報端末装置1はモバイル放送を受信して、そのテレビ放送の番組を視聴できるのであり、固定受信機と違ってテレビ放送を受信するときの位置や向きが固定されないためアンテナの無指向性が重要であるが、とりわけ、正面側に液晶表示部3が備えられているので、正面方向(図左側)の放射パターンの平坦化が重要である。   As described above, the portable information terminal device 1 can receive a mobile broadcast and watch the program of the television broadcast, and unlike the fixed receiver, the position and orientation when receiving the television broadcast are not fixed. In particular, since the liquid crystal display unit 3 is provided on the front side, flattening of the radiation pattern in the front direction (left side in the figure) is important.

また、外付けアンテナ16は再放射の電波を受信できない、または受信が困難な場合は装着するから、外付けアンテナ16を装着したときに正面方向の放射パターンが平坦されることは、アンテナ装置10が携帯型情報端末装置1による衛星からの電波の受信に適している、とみることができる。   In addition, since the external antenna 16 is attached when the radio wave of re-radiation cannot be received or is difficult to receive, the radiation pattern in the front direction is flattened when the external antenna 16 is attached. Can be regarded as being suitable for reception of radio waves from the satellite by the portable information terminal device 1.

なお、図8の右側は携帯型情報端末装置1の背面側の放射パターンを示している。図示のとおり、背面側では、放射パターンの形状は変化せずに、全体の利得が減少している。これは、アンテナの効率としては変化していないため、正面方向の放射パターンが平坦化された分、背面方向の利得が減少していることを示している。   Note that the right side of FIG. 8 shows a radiation pattern on the back side of the portable information terminal device 1. As shown in the figure, on the back side, the shape of the radiation pattern does not change, and the overall gain decreases. This indicates that since the antenna efficiency has not changed, the gain in the back direction is reduced by the amount of flattening of the radiation pattern in the front direction.

また、図9(a),(b)はそれぞれ水平偏波成分、垂直偏波成分の放射パターンを示している。図より逆Fアンテナで構成される内蔵アンテナ15については、内蔵アンテナが逆Lアンテナで構成されている場合に比べて水平偏波成分が増加し、落ちこみが改善され、NULL点が解消されている様子(図9の点線の丸で示した部分)が見出せる。   9A and 9B show the radiation patterns of the horizontal polarization component and the vertical polarization component, respectively. As shown in the figure, the built-in antenna 15 composed of an inverted-F antenna has an increased horizontal polarization component compared to the case where the built-in antenna is composed of an inverted-L antenna, the drop is improved, and the NULL point is eliminated. A state (a part indicated by a dotted circle in FIG. 9) can be found.

前述のとおり、内蔵アンテナが逆Lアンテナの場合と内蔵アンテナがない場合とは、放射パターンに大きな変化がなく、逆Lアンテナでは無給電素子としての動作が期待できないので、水平偏波成分の増加は逆Fアンテナで構成される内蔵アンテナ15を実装し、その内蔵アンテナ15を無給電素子として作動させることによって生じている、とみることができる。   As described above, when the built-in antenna is an inverted L antenna and when there is no built-in antenna, there is no significant change in the radiation pattern, and an operation as a parasitic element cannot be expected with the inverted L antenna. Can be considered to be caused by mounting a built-in antenna 15 composed of an inverted F antenna and operating the built-in antenna 15 as a parasitic element.

このような垂直偏波成分に対する交差偏波成分としての水平偏波成分の増加は、受信位置や受信するときの向きが定まらない携帯型情報端末装置1では重要な項目である。   Such an increase in the horizontal polarization component as the cross polarization component with respect to the vertical polarization component is an important item in the portable information terminal device 1 in which the reception position and the reception direction are not determined.

以上のように、アンテナ装置10は、外付けアンテナ16の装着部17への装着に伴い給電切断部19により内蔵アンテナ15の給電を切断して、逆Fアンテナで構成される内蔵アンテナ15を無給電素子として作動させることで、前述のような放射パターンの変形が可能となっている。   As described above, the antenna device 10 eliminates the built-in antenna 15 configured by the inverted F antenna by cutting off the power supply of the built-in antenna 15 by the power feed cutting unit 19 when the external antenna 16 is mounted on the mounting unit 17. By operating as a feeding element, the radiation pattern can be modified as described above.

アンテナ装置10は、以上のような内蔵アンテナ15と外付けアンテナ16の相互作用により、外付けアンテナ16を装着したときに放射パターンを変形できるのであり、携帯型情報端末装置1による衛星からの電波や地上波の受信に適するように内蔵アンテナ15および外付けアンテナ16を組み合わせたものとなっている。   The antenna device 10 can change the radiation pattern when the external antenna 16 is mounted by the interaction between the built-in antenna 15 and the external antenna 16 as described above. Further, the built-in antenna 15 and the external antenna 16 are combined so as to be suitable for receiving terrestrial waves.

また、装着部17と内蔵アンテナ15とを交互に配置することによって、外付けアンテナ16を装着部17に装着したときに放射パターンの変形と共に外付けアンテナ16と内蔵アンテナ15の間隔を離すことができるようになるため、空間ダイバーシティ効果が高くなっている。   Further, by arranging the mounting portions 17 and the built-in antenna 15 alternately, when the external antenna 16 is mounted on the mounting portion 17, the distance between the external antenna 16 and the built-in antenna 15 can be increased along with the deformation of the radiation pattern. Because it becomes possible, the space diversity effect is high.

さらに、外付けアンテナ16を装着部17に装着したときに外付けアンテナ16と内蔵アンテナ15の一部が直交し、かつ近接するようにして内蔵アンテナ15が実装されているので、給電切断部19により内蔵アンテナ15の給電を切断したときに交差偏波成分(偏波比が1:1に近づく)が増加するようになっている。   Further, when the external antenna 16 is mounted on the mounting portion 17, the internal antenna 15 is mounted so that the external antenna 16 and the internal antenna 15 are partially orthogonal and close to each other. Thus, when the power supply to the built-in antenna 15 is cut off, the cross polarization component (the polarization ratio approaches 1: 1) increases.

そして、さらに、アンテナ装置10は、アンテナ実装基板11と、回路基板12が別基板で構成され、これらのGND端子をGND接続部13によって接続して、両者のGND接続を強化している。これにより、不要な共振や逆相電流等を抑圧することができ、内蔵アンテナ15および外付けアンテナ16ともに放射効率を改善できるようになっている。   Further, in the antenna device 10, the antenna mounting board 11 and the circuit board 12 are configured as separate boards, and these GND terminals are connected by the GND connection portion 13 to strengthen the GND connection therebetween. As a result, unnecessary resonance, negative phase current, and the like can be suppressed, and the radiation efficiency of both the built-in antenna 15 and the external antenna 16 can be improved.

なお、GND接地点を有するアンテナは逆Fアンテナの他に、例えば折り返しモノポールアンテナがある。この折り返しモノポールアンテナのエレメント全長は1/2波長となるが、所望周波数で作動するにはエレメント長は1/4波長である必要がある。そのため、給電点が解放状態となった場合でも、所望周波数での動作はしない。   In addition to the inverted F antenna, an antenna having a GND ground point is, for example, a folded monopole antenna. The total element length of the folded monopole antenna is ½ wavelength, but the element length needs to be ¼ wavelength in order to operate at a desired frequency. For this reason, even when the feed point is released, the operation at the desired frequency is not performed.

以上説明した携帯型情報端末装置1はアンテナ実装基板11に内蔵アンテナ15や装着部17が実装されたアンテナ装置10を有していたが、携帯型情報端末装置1は図10に示すアンテナ装置60を有していてもよい。   Although the portable information terminal device 1 described above has the antenna device 10 in which the built-in antenna 15 and the mounting portion 17 are mounted on the antenna mounting substrate 11, the portable information terminal device 1 has the antenna device 60 shown in FIG. You may have.

アンテナ装置60はアンテナ実装基板11、回路基板12およびGND接続部13の代わりにアンテナ実装基板61を有する点でアンテナ装置10と相違し、他は同じ構成を有している。アンテナ実装基板61はアンテナ実装基板11と同様に内蔵アンテナ15と、装着部17および無線処理モジュール51(図10には図示せず)が実装され、その他給電部18と、給電切断部19および接続部20が組み込まれている。また、アンテナ実装基板61は信号処理ユニット30(図示せず)が実装されている。   The antenna device 60 is different from the antenna device 10 in that an antenna mounting substrate 61 is provided instead of the antenna mounting substrate 11, the circuit substrate 12, and the GND connection portion 13, and the other configuration is the same. Similarly to the antenna mounting substrate 11, the antenna mounting substrate 61 is mounted with the built-in antenna 15, the mounting portion 17, and the wireless processing module 51 (not shown in FIG. 10), the other power feeding portion 18, the power feeding cutting portion 19 and the connection. Part 20 is incorporated. The antenna mounting board 61 is mounted with a signal processing unit 30 (not shown).

このアンテナ装置60も、外付けアンテナ16を装着部17に装着したときに給電切断部19により内蔵アンテナ15の給電を切断して、内蔵アンテナ15を無給電素子として作動させるようにしているので放射パターンの変形が可能となっている。   The antenna device 60 also radiates because the built-in antenna 15 is operated as a parasitic element by cutting off the power supply of the built-in antenna 15 by the power supply cutting unit 19 when the external antenna 16 is mounted on the mounting unit 17. Pattern deformation is possible.

また、外付けアンテナ16を装着部17に装着したときに放射パターンの変形と共に外付けアンテナ16と内蔵アンテナ15の間隔を離すことができるようになるため、空間ダイバーシティ効果が高く、内蔵アンテナ15の一部が直交するような配置で内蔵アンテナ15が実装されているので、交差偏波成分(偏波比が1:1に近づく)が増加するようになっている。   Further, when the external antenna 16 is mounted on the mounting portion 17, the distance between the external antenna 16 and the built-in antenna 15 can be increased along with the deformation of the radiation pattern, so that the space diversity effect is high and the built-in antenna 15 Since the built-in antenna 15 is mounted so as to be partially orthogonal, the cross polarization component (polarization ratio approaches 1: 1) increases.

なお、以上の説明では、モノポールアンテナで構成された外付けアンテナ16を有する場合を例にとって説明しているが、外付けアンテナはヘリカルアンテナにしてもよい。   In the above description, the case of having the external antenna 16 configured by a monopole antenna is described as an example, but the external antenna may be a helical antenna.

以上の説明は、本発明の実施の形態についての説明であって、この発明の装置及び方法を限定するものではなく、様々な変形例を容易に実施することができる。又、各実施形態における構成要素、機能、特徴あるいは方法ステップを適宜組み合わせて構成される装置又は方法も本発明に含まれるものである。   The above description is the description of the embodiment of the present invention, and does not limit the apparatus and method of the present invention, and various modifications can be easily implemented. In addition, an apparatus or method configured by appropriately combining components, functions, features, or method steps in each embodiment is also included in the present invention.

本発明の実施の形態に係る携帯型情報端末装置の液晶表示部が水平面に直交するように起立させた状態の正面側からみた斜視図である。It is the perspective view seen from the front side of the state where the liquid crystal display part of the portable information terminal device according to the embodiment of the present invention was erected so as to be orthogonal to the horizontal plane. 携帯型情報端末装置の背面側からみた蓋部開放状態の斜視図である。It is a perspective view of the lid part open state seen from the back side of a portable information terminal device. アンテナ装置の構成を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of the antenna apparatus typically. アンテナ装置と信号処理ユニットの構成を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the structure of the antenna device and the signal processing unit. アンテナ装置から回路基板、接続部を除いた構成を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed typically the structure except the circuit board and the connection part from the antenna device. (a)は内蔵アンテナを示す斜視図、(b)は外付けアンテナを示す斜視図である。(A) is a perspective view which shows an internal antenna, (b) is a perspective view which shows an external antenna. 内蔵アンテナと外付けアンテナを示す斜視図である。It is a perspective view which shows an internal antenna and an external antenna. アンテナ装置10の放射パターンを内蔵アンテナなしの場合、内蔵アンテナが逆Lアンテナで構成された場合とともに示す図である。It is a figure which shows the radiation pattern of the antenna apparatus 10 with the case where a built-in antenna is comprised with a reverse L antenna, when there is no built-in antenna. アンテナ装置10の放射パターンを示す図で、(a)は水平偏波成分、(b)は垂直偏波成分を示す図であるIt is a figure which shows the radiation pattern of the antenna apparatus 10, (a) is a horizontal polarization component, (b) is a figure which shows a vertical polarization component. 別のアンテナ装置の構成を模式的に示した斜視図である。It is the perspective view which showed the structure of another antenna apparatus typically.

符号の説明Explanation of symbols

1…携帯型情報端末装置、2…筺体、3…液晶表示部、10…アンテナ装置、11…アンテナ実装基板、12…回路基板、13…GNDコネクタ、14…接続部、15…内蔵アンテナ、16…外付けアンテナ、17…装着部、18…給電部、19…給電切断部、20…接続部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Portable information terminal device, 2 ... Housing, 3 ... Liquid crystal display part, 10 ... Antenna device, 11 ... Antenna mounting board, 12 ... Circuit board, 13 ... GND connector, 14 ... Connection part, 15 ... Built-in antenna, 16 ... External antenna, 17 ... Mounting part, 18 ... Power feeding part, 19 ... Power feeding cutting part, 20 ... Connection part

Claims (9)

逆Fアンテナで構成される複数の内蔵アンテナと、
該複数の内蔵アンテナを実装し、かつ該複数の内蔵アンテナと同一周波数で作動する外付けアンテナの装着部を複数備えたアンテナ実装基板と、
該アンテナ実装基板の各前記装着部に前記外付けアンテナを装着したときに前記複数の内蔵アンテナの給電を切断する給電切断手段とを有し、
前記複数の内蔵アンテナは、その少なくとも一部が各前記装着部に装着した前記外付けアンテナと直交するようにして前記アンテナ実装基板に実装されていることを特徴とするアンテナ装置。
A plurality of built-in antennas composed of inverted F antennas;
An antenna mounting substrate on which the plurality of internal antennas are mounted and a plurality of external antenna mounting portions that operate at the same frequency as the internal antennas;
Power supply cutting means for cutting the power supply of the plurality of built-in antennas when the external antenna is mounted on each mounting portion of the antenna mounting substrate;
The antenna device, wherein the plurality of built-in antennas are mounted on the antenna mounting substrate so that at least a part thereof is orthogonal to the external antenna mounted on each mounting portion.
前記アンテナ実装基板は、前記各内蔵アンテナと前記各装着部が交互に配置されていることを特徴とする請求項1項記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, wherein each of the built-in antennas and each of the mounting portions is alternately arranged on the antenna mounting substrate. 前記各装着部に装着されたヘリカルアンテナまたはモノポールアンテナで構成される複数の外付けアンテナを更に有することを特徴とする請求項1または2記載のアンテナ装置。   3. The antenna device according to claim 1, further comprising a plurality of external antennas configured by a helical antenna or a monopole antenna mounted on each of the mounting portions. 前記アンテナ実装基板が実装される回路基板と、
前記アンテナ実装基板と前記回路基板とを接続する接続手段とを更に有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項記載のアンテナ装置
A circuit board on which the antenna mounting board is mounted;
The antenna device according to any one of claims 1 to 3, further comprising connection means for connecting the antenna mounting board and the circuit board.
前記アンテナ実装基板と前記回路基板のそれぞれのGNDを接続するGND接続手段を更に有することを特徴とする請求項4記載のアンテナ装置。   5. The antenna device according to claim 4, further comprising GND connection means for connecting the GND of each of the antenna mounting board and the circuit board. 前記給電切断手段と前記各前記装着部に接続された複数の給電部を更に有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, further comprising a plurality of power feeding portions connected to the power feeding cutting means and the mounting portions. 前記内蔵アンテナおよび外付けアンテナは、それぞれの動作周波数が移動体受信機を対象とする移動体受信機向け衛星放送の周波数帯域に設定されていることを特徴とする請求項3〜6のいずれか一項記載のアンテナ装置。   The built-in antenna and the external antenna each have an operating frequency set in a frequency band of satellite broadcasting for mobile receivers intended for mobile receivers. The antenna device according to one item. 前記アンテナ実装基板に実装され、動作周波数が移動体受信機を対象とする移動体受信機向け地上デジタル放送の周波数帯域に設定されている伸縮式ロッドアンテナを更に有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項記載のアンテナ装置。   2. A telescopic rod antenna mounted on the antenna mounting board and having an operating frequency set in a frequency band of terrestrial digital broadcasting for mobile receivers intended for mobile receivers. The antenna apparatus as described in any one of -7. 正面側に映像表示部が備えられた筺体内の該映像表示部の背面側に前記アンテナ実装基板を収容し、かつ各前記装着部に前記外付けアンテナを装着したときに前記外付けアンテナが前記筺体の高さ方向に伸びるように配置されることを特徴とする請求項1または2記載のアンテナ装置。   When the antenna mounting substrate is accommodated on the back side of the video display unit in the housing provided with the video display unit on the front side, and the external antenna is mounted on each mounting unit, the external antenna is 3. The antenna device according to claim 1, wherein the antenna device is arranged so as to extend in a height direction of the housing.
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