JP2009111509A - Communication terminal and antenna - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は携帯電話などのようにアンテナを搭載する通信端末に関し、特に筐体内に複数のアンテナを搭載する通信端末に関する。 The present invention relates to a communication terminal equipped with an antenna such as a mobile phone, and more particularly to a communication terminal equipped with a plurality of antennas in a casing.
近年、携帯電話もしくはPHSなどのような小型通信端末が普及している。これらの通信端末は、小型軽量であることだけでなく、通信品質が高いこと、多機能であることなどが常に要求される。 In recent years, small communication terminals such as mobile phones or PHS have become widespread. These communication terminals are always required not only to be small and light, but also to have high communication quality and multiple functions.
通信端末における基本的な通信機能である音声通信およびデータ通信に限っても、GSM(Global System for Mobile Communications、登録商標)、DCS(Digital Communication Systems)、PCS(Personal Communications Service)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access、登録商標)などのような様々な通信規格がある。 Even for voice communication and data communication, which are basic communication functions in a communication terminal, GSM (Global System for Mobile Communications (registered trademark)), DCS (Digital Communication Systems), PCS (Personal Communications Service), WCDMA (Wideband Code) There are various communication standards such as Division Multiple Access (registered trademark).
多くの場合、これらの通信規格の間に互換性はない。しかし、より広い地域で通信を利用できるようにするために、1台の通信端末で複数の通信規格に対応する必要がある場合がある。1台の通信端末に複数の通信規格を搭載する場合、各々の通信規格に対応したアンテナが必要である。複数の通信規格で1本のアンテナを共用できる場合もあるが、共用できない場合は通信規格ごとに別々のアンテナを用意する必要がある。加えて、ダイバーシティ通信などのように、1つの通信規格で複数のアンテナを利用する通信方式もある。このため、基本的な通信機能だけを考えても、1台の通信端末に複数のアンテナが搭載されることが既に当たり前のこととなっている。 In many cases, there is no compatibility between these communication standards. However, in order to be able to use communication in a wider area, there is a case where a single communication terminal needs to support a plurality of communication standards. When a plurality of communication standards are mounted on one communication terminal, an antenna corresponding to each communication standard is required. In some cases, a single antenna can be shared by a plurality of communication standards, but if it cannot be shared, it is necessary to prepare a separate antenna for each communication standard. In addition, there is a communication method that uses a plurality of antennas in one communication standard, such as diversity communication. For this reason, even if only the basic communication function is considered, it is already natural that a plurality of antennas are mounted on one communication terminal.
さらに最近は、たとえばGPS(Global Positioning System)、地上波デジタルテレビ放送の携帯電話・移動体端末向け1セグメント部分受信サービス(以後ワンセグという)、ブルートゥース(Bluetooth、登録商標)などといった付加的なアプリケーションサービスが搭載された通信端末に人気が集まっている。それらのアプリケーションサービスに対応したアンテナも搭載されると、ますます多くのアンテナが1台の通信端末に搭載されるようになる。 More recently, additional application services such as GPS (Global Positioning System), terrestrial digital television broadcasting mobile phone / mobile terminal 1-segment partial reception service (hereinafter referred to as 1Seg), Bluetooth (registered trademark), etc. The communication terminal equipped with is gaining popularity. If antennas corresponding to these application services are installed, more and more antennas will be installed in one communication terminal.
通信端末のアンテナとして、たとえば以下の技術が開示されている。特許文献1には、先端にヘリカルアンテナ部を有するホイップアンテナで、本体に収納するとホイップアンテナ部にのみ給電されないというアンテナ装置が開示されている。特許文献2には、本体から引き出すとヘリカルアンテナ部とホイップアンテナ部とが特定のリアクタンスで結合され、本体に収納すると結合されなくなるというアンテナ装置が開示されている。
For example, the following technologies are disclosed as antennas for communication terminals.
1台の通信端末に複数のアンテナを搭載すると、それらのアンテナの相互間で発生する干渉が問題となる。特に通信端末においては、既に多くの部品が高密度に実装されている中で、小型軽量性を損なうことなく、かつ各々のアンテナが十分な性能を発揮するように配置しなければならない。 When a plurality of antennas are mounted on one communication terminal, interference generated between the antennas becomes a problem. In particular, in a communication terminal, a large number of parts are already mounted at a high density, and the antenna must be arranged so that each antenna exhibits sufficient performance without impairing the small size and lightness.
基本的な通信機能に係るアンテナは、通信端末の電源が入っている間は常に給電され、固定局との通信を行っているのが普通である。それに対して、前述のようなアプリケーションサービスに係るアンテナは、当該サービスを行っている間だけ使用されるものである。それにもかかわらず、従来はそれらのアプリケーションサービスに係るアンテナにも常時給電が行われていた。 The antenna related to the basic communication function is normally supplied with power while the communication terminal is turned on, and normally communicates with a fixed station. On the other hand, the antenna related to the application service as described above is used only while the service is being performed. Nonetheless, power is always supplied to the antennas related to these application services.
このため、それらのアプリケーションサービスに係るアンテナを搭載することによって、基本的な通信機能に係るアンテナの性能が劣化している。発明者らが実験したところでは、通信端末にたとえばワンセグ受信用のアンテナを搭載した場合、そうでない場合と比べて約3dB程度、基本的な通信機能に係るアンテナにおいて放射効率が劣化していることが確認されている(詳細は後述)。 For this reason, by mounting antennas related to these application services, the performance of antennas related to basic communication functions is deteriorated. As a result of experiments conducted by the inventors, when a communication terminal is equipped with an antenna for receiving one segment, for example, the radiation efficiency of the antenna related to the basic communication function is degraded by about 3 dB compared to the case where the antenna is not so. Has been confirmed (details will be described later).
ちなみに上記の特許文献1および2は、先端にヘリカルアンテナ部を有するホイップアンテナで、この両者の電気的な関係について述べているに過ぎず、別個に設けられた複数のアンテナの相互間の干渉について述べているのではない。従って、上述の問題を解決していない。
Incidentally, the above-mentioned
本発明の目的は、基本的な通信機能に係るアンテナの性能の劣化を抑制しつつ、アプリケーションサービスを提供することのできる通信端末およびアンテナを提供することにある。 An object of the present invention is to provide a communication terminal and an antenna capable of providing an application service while suppressing deterioration of antenna performance related to a basic communication function.
上記目的を達成するため、本発明に係る通信端末は、第1の給電部と、第1の給電部によって給電される第1のアンテナと、第2の給電部と、第2の給電部によって給電される第2のアンテナと、ユーザの操作に応じて動作し、第2の給電部および第2のアンテナを利用して外部との通信を行うアプリケーションサービスを起動するプロセッサと、プロセッサによる管理下においてアプリケーションサービスが外部との通信を行うときに第2の給電部と第2のアンテナの間を電気的に接続し、アプリケーションサービスが外部との通信を行わないときに第2の給電部と第2のアンテナの間を電気的に絶縁する接続部とを有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a communication terminal according to the present invention includes a first feeding unit, a first antenna fed by the first feeding unit, a second feeding unit, and a second feeding unit. A second antenna to be fed, a processor that operates in response to a user operation, and activates an application service that communicates with the outside using the second feeding unit and the second antenna; When the application service communicates with the outside, the second power feeding unit and the second antenna are electrically connected, and when the application service does not communicate with the outside, the second power feeding unit and the second antenna are electrically connected. And a connection portion that electrically insulates between the two antennas.
上記目的を達成するため、本発明に係るアンテナは、筐体および給電部を有する通信端末に、ユーザの操作に応じて動作して外部との通信を行うアプリケーションサービスを提供するアンテナであって、筐体から引き出しおよび収容可能であり、筐体から引き出された状態で給電部と電気的に接続され、筐体に収容された状態で給電部と電気的に絶縁されることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an antenna according to the present invention is an antenna that provides an application service that operates according to a user's operation and communicates with the outside to a communication terminal having a housing and a power feeding unit. The power supply unit can be pulled out and housed from the housing, and is electrically connected to the power feeding unit in a state of being pulled out from the housing, and is electrically insulated from the power feeding unit in a state of being housed in the housing.
本発明は、上記したようにアプリケーションサービスを使用しない間は第2のアンテナへの給電を停止するように構成しているので、その間は第1のアンテナと第2のアンテナとの間の干渉が少なくなる。これによって、基本的な通信機能に係るアンテナの性能の劣化を抑制しつつ、アプリケーションサービスを提供することのできるという、従来にない優れた通信端末およびアンテナを提供することができる。 Since the present invention is configured to stop the power supply to the second antenna while the application service is not used as described above, the interference between the first antenna and the second antenna is not generated during that time. Less. As a result, it is possible to provide an excellent communication terminal and an antenna that can provide an application service while suppressing deterioration of the performance of the antenna related to the basic communication function.
図1は、本発明の実施の形態に係る通信端末1の構成を示すイメージ図である。通信端末1は、筐体10内部に基板11が取り付けられ、基板11にMPU16を初めとする電気回路、および通信用アンテナ12とワンセグ用アンテナ13とが取り付けられている。
FIG. 1 is an image diagram showing a configuration of
通信用アンテナ12は、音声通信およびデータ通信といった基本的な通信機能を提供するための、常に筐体10に内蔵される引き出し不可能なチップアンテナである。このため、通信用アンテナ12は、通信端末1の電源が入っている間は常に基板11上の給電部17から給電を受け、固定局(図示せず)との通信を行っている。
The
なお、図1では通信用アンテナ12は筐体10の上部付近に配置されているが、通信用アンテナ12はこの配置に限定されず、たとえば筐体10の下部付近や側部付近に配置されていてもよい。ただし、通信用アンテナ12とワンセグ用アンテナ13は、筐体10内部でなるべく離れた位置に配置することが、両者の干渉による作用を軽減する意味において望ましい。
In FIG. 1, the
ワンセグ用アンテナ13は、通信端末1にワンセグ受信機能18というアプリケーションサービスを提供するためのロッドアンテナである。ワンセグ用アンテナ13は、ロッド部20および接続部14とから構成される。ロッド部20は、筐体10からの引き出しおよび収容が可能である。導電性の素材で形成される接続部14はロッド部20と接触し、ロッド部20に対して給電部15から給電を行う。ワンセグ受信機能18は、基板11上のROMなどの記憶手段(図示せず)に保持されるアプリケーションであり、MPU16によって実行される。
The one-
図2は、図1で示したロッド部20の構成を示すイメージ図である。ロッド部20は、上部エレメント21と下部エレメント22(この両者を合わせてエレメント25という)とでいわゆるホイップアンテナを形成する。共に導電性の素材で形成される上部エレメント21と下部エレメント22は電気的に接続されており、その状態を保ちつつ上部エレメント21は下部エレメント22に収容することが可能であり、このことによってエレメント25は伸縮自在なものとなっている。
FIG. 2 is an image diagram illustrating a configuration of the
エレメント25を伸縮自在なものとしているので、ワンセグ受信機能18を使用しない状態においてワンセグ用アンテナ13の長さを短縮することができる。このことも、ワンセグ用アンテナ13による通信用アンテナ12への干渉を軽減することにつながる。
Since the
そして上部エレメント21の先端にはワンセグ用アンテナ13の先端を形成する上部金具23が取り付けられている。さらに下部エレメント22の後端には下部金具24が取り付けられている。上部金具23は、エレメント25と電気的に絶縁されている。導電性の素材で形成される下部金具24は、エレメント25と電気的に接続されている。なお、上部金具23を形成する素材は、導電性であっても絶縁性であってもよい。
An
図3は、図1および2で示したワンセグ用アンテナ13で、ロッド部20の筐体10から引き出した状態および収容した状態を示す概念図である。図3(a)はロッド部20を筐体10から引き出した状態である。この状態で、下部金具24は接続部14と接触する。共に導電性の素材で形成される下部金具24と接続部14は接触すると電気的に接続され、これによって給電部15とエレメント25との間は電気的に接続される。下部金具24は、その状態を保ち、かつロッド部20が筐体10から脱落することを防止する。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing the one-
図3(b)はロッド部20を筐体10に収容した状態である。この状態で、上部金具23は接続部14と接触する。上部金具23はエレメント25と電気的に絶縁されているので、導電性の素材で形成されている接続部14と接触しても、給電部15とエレメント25との間は電気的に接続されない。
FIG. 3B shows a state in which the
以上のことから、ロッド部20を筐体10から引き出せば給電部15とエレメント25との間が電気的に接続され、筐体10に収容すれば給電部15とエレメント25との間が電気的に絶縁されるという図3に示した構成により、当該機能を使用しない間は、ロッド部20を筐体10に収容して給電部15とエレメント25との間を絶縁して、ワンセグ用アンテナ13への給電を停止することができる。
From the above, when the
ワンセグ受信機能は常時使用するものではないので、ワンセグ用アンテナ13は、通信端末1でワンセグ受信機能を使用している間だけ使用される。ワンセグ受信機能を使用する際にロッド部20を筐体10から引き出されて図3(a)に示した状態とすれば、ワンセグ用アンテナ13を使用することができる。ワンセグ受信機能が使用されない間は、ロッド部20を筐体10に収容して図3(b)に示した状態として、ワンセグ用アンテナ13への給電を停止する。
Since the one-seg reception function is not always used, the one-
図4は、図1〜3で示したワンセグ用アンテナ13への給電を停止する場合としない場合とでの、通信用アンテナ12の放射効率の変化を示すグラフである。ここでは通信端末1にワンセグ用アンテナ13を取り付けていない状態における通信用アンテナ12の放射効率の値を0として、通信端末1にワンセグ用アンテナ13を取り付けた状態における通信用アンテナ12の放射効率の値の変化量を「放射効率劣化量」として表示している。
FIG. 4 is a graph showing a change in the radiation efficiency of the
「非導通」は、通信端末1にワンセグ用アンテナ13を取り付けて図3(b)のようにロッド部20を筐体10に収容した状態で、給電部15とエレメント25との間を電気的に絶縁している状態における放射効率の値の変化量を表す。「導通」は、通信端末1にワンセグ用アンテナ13を取り付けて図3(b)のようにロッド部20を筐体10に収容した状態で、給電部15とエレメント25との間を電気的に接続している状態における放射効率の値の変化量を表す。なお、両者の間でこの点以外の測定条件は同一である。
“Non-conduction” means that the one-
「導通」の場合、ワンセグ用アンテナ13による影響で、通信用アンテナ12の放射効率は約3.0dB劣化している。それに対して、「非導通」の場合、ワンセグ用アンテナ13による影響による通信用アンテナ12の放射効率の劣化は、約0.5dB程度に抑制されている。つまり、給電部15とエレメント25との間を電気的に絶縁することにより、通信用アンテナ12の放射効率の劣化を抑制できていることがわかる。
In the case of “conduction”, the radiation efficiency of the
具体的に給電部15とエレメント25との間を絶縁する方法は、これに限らず、当業者なら様々な構造を考案しうるであろう。また、給電部15とエレメント25との間を絶縁すると、同時にエレメント25と接地(図示せず)との間も絶縁されるなどのような構造にすることも考えられる。
Specifically, the method of insulating between the
しかし、常に通信を行っているものではないアプリケーションサービス用のアンテナで、使用していない間は給電部15とエレメント25との間を電気的に絶縁することにより、通信用アンテナ12に対する特性の劣化を抑制するという構造を持つものは、本発明の範囲に含まれる。もちろん、ここでいうアプリケーションサービスは、ワンセグに限定されない。
However, it is an antenna for application service that is not always communicating, and when it is not in use, the
これまで本発明について図面に示した特定の実施の形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られたいかなる構成であっても採用することができることは言うまでもないことである。 Although the present invention has been described with the specific embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and is known so far as long as the effects of the present invention are achieved. It goes without saying that any configuration can be adopted.
基本的な通信機能に係るアンテナとアプリケーションサービスに係るアンテナとを同一筐体内に搭載する通信端末において利用できる。 It can be used in a communication terminal in which an antenna related to a basic communication function and an antenna related to an application service are mounted in the same casing.
1 通信端末
10 筐体
11 基板
12 通信用アンテナ(第1のアンテナ)
13 ワンセグ用アンテナ(第2のアンテナ)
14 接続部
15 給電部(第2の給電部)
16 MPU(プロセッサ)
17 給電部(第1の給電部)
18 ワンセグ受信機能(アプリケーションサービス)
20 ロッド部
21 上部エレメント
22 下部エレメント
23 上部金具(絶縁部)
24 下部金具(接触部)
25 エレメント
1
13 One-segment antenna (second antenna)
14
16 MPU (processor)
17 Power supply unit (first power supply unit)
18 One-Seg Reception Function (Application Service)
20
24 Lower bracket (contact part)
25 elements
Claims (7)
前記第1の給電部によって給電される第1のアンテナと、
第2の給電部と、
前記第2の給電部によって給電される第2のアンテナと、
ユーザの操作に応じて動作し、前記第2の給電部および前記第2のアンテナを利用して外部との通信を行うアプリケーションサービスを起動するプロセッサと、
前記プロセッサによる管理下において前記アプリケーションサービスが外部との通信を行うときに前記第2の給電部と前記第2のアンテナの間を電気的に接続し、前記アプリケーションサービスが外部との通信を行わないときに前記第2の給電部と前記第2のアンテナの間を電気的に絶縁する接続部と
を有することを特徴とする通信端末。 A first power supply unit;
A first antenna fed by the first feeding unit;
A second power supply unit;
A second antenna fed by the second feeding unit;
A processor that operates in response to a user operation and activates an application service that communicates with the outside using the second power feeding unit and the second antenna;
When the application service communicates with the outside under the control of the processor, the second power feeding unit and the second antenna are electrically connected, and the application service does not communicate with the outside. A communication terminal characterized by having a connection part that electrically insulates between the second power feeding part and the second antenna.
棒状のエレメントと、
前記エレメントに電気的に接続されており、前記アンテナが前記筐体から引き出された状態で前記接続部と接触して前記第2の給電部からの給電を受ける接触部と、
前記アンテナが前記筐体に収容された状態で前記接続部と接触して前記エレメントと前記第2の給電部との間を絶縁する絶縁部と
を有することを特徴とする、請求項2に記載の通信端末。 The second antenna is
A rod-shaped element;
A contact part that is electrically connected to the element and that receives power from the second power feeding part in contact with the connection part in a state in which the antenna is pulled out from the housing;
3. The device according to claim 2, further comprising an insulating portion that contacts the connection portion and insulates the element from the second power feeding portion while the antenna is housed in the housing. Communication terminal.
導電性の素材で形成され、前記接触部と電気的に接続されている下部エレメントと、
導電性の素材で形成され、前記下部エレメントと電気的に接続され、前記下部エレメントに収容可能である上部エレメントとを含むことを特徴とする、請求項3に記載の通信端末。 The element is
A lower element formed of a conductive material and electrically connected to the contact portion;
The communication terminal according to claim 3, further comprising an upper element formed of a conductive material, electrically connected to the lower element, and capable of being accommodated in the lower element.
前記筐体から引き出しおよび収容可能であり、前記筐体から引き出された状態で前記給電部と電気的に接続され、前記筐体に収容された状態で前記給電部と電気的に絶縁されることを特徴とするアンテナ。 An antenna that provides an application service that operates according to a user operation and communicates with the outside on a communication terminal having a housing and a power supply unit,
It can be pulled out and housed from the housing, is electrically connected to the power feeding unit in a state of being pulled out from the housing, and is electrically insulated from the power feeding unit in a state of being housed in the housing. An antenna characterized by.
前記エレメントに電気的に接続されており、前記アンテナが前記筐体から引き出された状態で前記接続部と接触して前記給電部からの給電を受ける接触部と、
前記アンテナが前記筐体に収容された状態で前記接続部と接触して前記エレメントと前記給電部との間を絶縁する絶縁部と
を有することを特徴とする、請求項5に記載のアンテナ。 A rod-shaped element;
A contact part that is electrically connected to the element and that receives power from the power feeding part in contact with the connection part in a state where the antenna is pulled out from the housing;
The antenna according to claim 5, further comprising an insulating portion that contacts the connection portion and insulates the element from the power feeding portion in a state where the antenna is housed in the housing.
導電性の素材で形成され、前記接触部と電気的に接続されている下部エレメントと、
導電性の素材で形成され、前記下部エレメントと電気的に接続され、前記下部エレメントに収容可能である上部エレメントとを含むことを特徴とする、請求項6に記載のアンテナ。 The element is
A lower element formed of a conductive material and electrically connected to the contact portion;
The antenna according to claim 6, comprising an upper element formed of a conductive material, electrically connected to the lower element, and capable of being accommodated in the lower element.
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