JP2014011746A - アンテナ部材、通信装置および導通検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に導通検査を行うことのできるアンテナ部材、上記アンテナ部材を備えた通信装置、および上記通信装置の導通検査方法を提供する。
【解決手段】アンテナ部１０は、表面が被覆層７によって覆われたアンテナエレメント１と、上記アンテナエレメント１と電気的に接続され、被覆層７に覆われていないアンテナ端子８とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナ部材、当該アンテナ部材を備えた通信装置および当該通信装置の検査方法に関する。

近年、携帯電話等の無線通信装置は、ユーザの利便性を目的として、小型化および薄型化の開発が進められている。この開発に伴い、無線通信を行うため、無線通信装置に必然的に設けられるアンテナエレメントに関する技術の開発が進められている。

アンテナエレメントとは、無線通信の送受信のために、無線通信装置に内蔵されているアンテナ素子である。アンテナエレメントとして、円柱状の誘電体に放射電極または表面電極等を形成したものが公知である。しかし、このようなアンテナエレメントは、一般的に通信装置本体の外部に設置されているため、装置の小型化および薄型化の妨げとなる等の問題が挙げられている。

そこで、小型化および薄型化が可能なプリントアンテナが実現されている。

例えば、特許文献１には、アース導体への漏れ電流を阻止しつつ、給電線路と良好な整合が得られるプリントアンテナが開示されている。

特許文献２には、直線偏波の信号をそれぞれ受信する２つのプリントアンテナを互いに直行する軸に沿って配置した少なくとも１つのプリントアンテナ対を実装した電子機器が開示されている。この電子機器では、円偏波の信号を受信する従来のアンテナ素子と同様の特性のもとに信号を受信することが可能であり、大幅に小型化を図ることができる。

特開平８−９７６２４号公報（１９９６年４月１２日公開） 特開２００４−２８２１０９号公報（２００４年１０月７日公開）

しかしながら、上述の従来技術では、アンテナエレメントが塗装された場合に、導通検査を行う方法について考慮がなされていないという問題がある。

図５は、従来の通信装置２００の構成を示す断面図である。図５に示すように、アンテナエレメント２０は、基材であるキャビネット２の表面に配されており、アンテナ部材を構成している。従来では、生産工程にて通信装置２００を組み立てた後、アンテナエレメント２０と基板６に形成された接点バネ３とが接触しているかどうかを判断するために、導通検査を行う。具体的には、アンテナエレメント２０とＧＮＤ端子４との間の電位差を測定することで、上記判断を行う。

この測定の際、アンテナエレメント２０に測定用プローブを直接当てるため、アンテナエレメント２０の表面２０ａは、むき出しの状態であることが必要である。しかし、ユーザの容易な改造および流用を防ぐため、アンテナエレメント２０に塗装が施されるようになった。この構成では、容易に導通検査をすることができないという問題が生じる。

本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、容易に導通検査を行うことのできるアンテナ部材、上記アンテナ部材を備えた通信装置、および上記通信装置の導通検査方法を提供することにある。

本発明に係るアンテナ部材は、上記の課題を解決するために、表面が被覆部によって覆われたアンテナ導体と、
上記アンテナ導体と電気的に接続され、上記被覆部に覆われていない露出端子とを備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、アンテナ導体の表面が被覆部によって覆われており、上記被覆部に覆われていない露出端子がアンテナ導体と電気的に接続されている。

それゆえ、アンテナ導体の表面が被覆部によって覆われていても、露出端子を用いて導通検査を行うことができ、容易な導通検査を実現することができる。

また、上記アンテナ部材の表面には、凹部が形成されており、
上記露出端子の先端部は、上記凹部の内部に配されていることが好ましい。

上記の構成によれば、露出端子の先端部が、アンテナ部材の表面に形成された凹部の内部に配されている。それゆえ、上記凹部を別の部材で塞ぐことにより、露出端子を外部から見えなくすることが可能になるとともに、露出端子が形成されている箇所を平坦にすることが可能となる。また、上記凹部を別の部材で塞ぐことにより、金属である露出端子の劣化を防ぎ、防塵および防湿の効果を有する。

本発明に係る通信装置は、アンテナ部材と、
回路が形成された基板と、
上記アンテナ部材と上記回路とを電気的に接続する接続部材と、
上記回路と電気的に接続された測定用端子とを備えることを特徴としている。

上記の構成によれば、アンテナ部材が備える露出端子と、基板の回路と電気的に接続された測定用端子とを用いて、接続部材を介してアンテナ部材と上記回路とが電気的に接続されているかどうかを判定する導通検査を行うことができる。

また、上記測定用端子は、グランド端子であることが好ましい。

上記の構成により、露出端子と測定用端子との間の電位差を測定することが容易となる。

本発明の導通検査方法は、上記通信装置に対する導通検査方法であって、
上記露出端子と上記測定用端子との間の電位差を測定することを特徴としている。

上記の構成により、アンテナ導体の表面が被覆部によって覆われていても、露出端子を用いて導通検査を行うことができ、容易な導通検査を実現することができる。

以上のように、本発明に係るアンテナ部材は、表面が被覆部によって覆われたアンテナ導体と、上記アンテナ導体と電気的に接続され、上記被覆部に覆われていない露出端子とを備える構成である。

それゆえ、アンテナ導体の表面が被覆部によって覆われていても、露出端子を用いて導通検査を行うことができ、容易な導通検査を実現することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態に係る通信装置の構成を示す断面図である。 上記通信装置の構成を示す斜視図である。 本発明の別の実施形態に係る通信装置の構成を示す断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る通信装置の構成を示す断面図である。 従来のアンテナエレメントを備える通信装置の構成を示す断面図である。

［実施形態］
本発明の実施の一形態について図１および図２に基づいて説明すれば、以下のとおりである。

（通信装置１００の構成）
図１は、本実施形態の通信装置１００の構成を示す断面図であり、図２は、通信装置１００の構成を示す斜視図である。通信装置１００は、無線通信を行う電子機器であり、例えば、携帯電話機や携帯型の端末装置であるが、その種類は限定されず、据え置き型の通信装置であってもよい。図１および図２に示すように、通信装置１００は、アンテナ部（アンテナ部材）１０、基板６、およびアンテナ部１０と基板６とを接続する接点バネ（接続部材）３を備えている。

（アンテナ部１０の詳細）
アンテナ部１０は、無線信号の送受信のために、通信装置１００に内蔵されているアンテナ装置である。このアンテナ部１０は、図１に示すように、アンテナエレメント（アンテナ導体）１、キャビネット２、被覆層（被覆部）７およびアンテナ端子（露出端子）８を備えている。

アンテナエレメント１は、信号を送受信するための放射電極として機能するアンテナ導体であり、例えば、導電性の物質を用いてパターン形成されたものである。このアンテナエレメント１は、キャビネット２の表面にプリントされており、アンテナエレメント１のキャビネット２に接する面とは反対側の面は被覆層７に覆われている。

キャビネット２は、アンテナエレメント１を保持する保持基材である。キャビネット２の素材の例として、樹脂やセラミック等の高誘電率材料を用いることができる。

被覆層７は、例えば、アンテナエレメント１を、ユーザが容易に改造および流用することを防ぐために、アンテナエレメント１上に施された塗装膜である。

アンテナ端子８は、アンテナエレメント１に形成された穴１ａに取り付けられる端子であり、アンテナエレメント１と電気的に（導通可能に）接続されており、さらに被覆層７に覆われていない端子である。このアンテナ端子８は、アンテナエレメント１と基板６に形成された回路とが、接点バネ３を介して電気的に接続されていることを確認するための導通検査において用いられる端子である。この導通検査を行う際、アンテナ端子８は、測定用プローブを当てる測定点のひとつとして用いられる。

（接点バネ３の詳細）
接点バネ３は、アンテナ部１０と基板６上に形成された回路（例えば、整合回路５）とを導通可能および動作可能に接続する役割を担う部材である。この接点バネ３は、導電性および弾性を有する材料を含み、弾性体として機能する。

図１には接点バネ３として、弾性を有する断面Ｕ字形状の部材を示しているが、接点バネ３の構造は、図示したものに限定されず、弾性体として機能可能な構造であれば、どのような構造を接点バネ３の構造として用いてもよい。

また、本発明においては、アンテナ部１０を基板６に電気的に接続するための接続部材は、その目的が果たせるものであればよく、バネでなくともよい。

（基板６の詳細）
基板６は、通信装置１００において、各種の電子部品を保持するための基材である。基板６に保持される電子部品には、例えば、ＧＮＤ端子４、整合回路５およびコイル１２が含まれる。

ＧＮＤ（グランド）端子４は、通信装置１００において、電位の基準となる端子であり、本実施形態では、コイル１２を介して基板６上の回路と接続されている。このＧＮＤ端子４は、アンテナエレメント１と基板６の回路とが、接点バネ３を介して導通可能に接続されていることを確認するための導通検査を行う際に、測定用プローブを当てる測定点として用いられる。

図１では、ＧＮＤ端子４は、基板６の裏側（接点バネ３が配されている側とは反対側）に配されているが、基板６の表側に配されていてもよい。

整合回路５は、インピーダンスを変換および整合する回路であり、基板６に形成されている回路の一例である。整合回路５の例としては、コイルおよびコンデンサから構成されるものが挙げられる。

（通信装置１００の導通検査方法）
アンテナエレメント１と基板６上の回路とが接点バネ３を介して導通可能に接続されているかどうかを確かめるため、測定用プローブ３１をアンテナ端子８に当て、測定用プローブ３２をＧＮＤ端子４に当て、これら端子間の電位差を測定する。アンテナ端子８とＧＮＤ端子４との電位が同じであれば（すなわち、電位差がなければ）、両端子が導通可能に接続されていると判定できる。これは、すなわち、アンテナエレメント１と基板６上の回路とが接点バネ３を介して通電可能に接続されていることを意味する。

一方、アンテナ端子８とＧＮＤ端子４との間に電位差が生じる場合、アンテナエレメント１と接点バネ３との接点、または基板６上の回路と接点バネ３との接点に異常が生じていると判定できる。

（通信装置１００の効果）
通信装置１００では、導通検査を行うために、アンテナエレメント１上に導通可能に取り付けたアンテナ端子８を導通検査の測定用端子として使用することができる。それゆえ、アンテナエレメント１が被覆層７によって被覆されている場合でも、従来の測定方法と同様の操作により容易に導通／非導通を検査することができる。

なお、導通検査に用いる確認用の端子を基板６に設けることも考えられる。しかし、無線通信装置の小型化および薄型化を図るために、このような確認用の端子を設けることは好ましくない。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施形態について図３に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図３は、本実施形態の通信装置１１０の構成を示す断面図である。図３に示すように、通信装置１１０は、アンテナ端子８と同様の機能を有する部材としてネジ（露出端子）１１を備えている。ナット９を用いることよって、ネジ１１とキャビネット２との相対位置が固定されている。ナット９は、アンテナ部１０の、ネジ１１が挿入される側とは反対側に位置している。このナット９をアンテナ端子（露出端子）の一部と見なしてもよい。

ネジ１１の頭部（先端部）は、アンテナ部１０の被覆層７の側の表面に形成された凹部の内部に配されており、当該凹部にカバーとなる部材を嵌合させることができる。上記凹部を形成するために、ネジ１１を挿入する穴１ａの周囲の被覆層７、アンテナエレメント１およびキャビネット２には、段差形状が形成されている。上記凹部が形成されているために、ナット９が配されるアンテナ部１０の部分は、基板６に近づく方向へ突出している。

アンテナエレメント１は、穴１ａ経て、キャビネット２の基板６と対向する面の側まで延びている。そのため、アンテナエレメント１は、ナット９とも接触している。そのため、アンテナエレメント１とネジ１１とが接触している構成よりも、アンテナエレメント１と、アンテナ端子（ネジ１１およびナット９）との接続をより確実にすることができる。

ネジ１１およびナット９は、アンテナエレメント１と導通可能な材料（例えば、金属）を含んでいる。

キャビネット２にプリントされたアンテナエレメント１は、接点バネ３を介して、基板６上の回路と導通可能に接続されている。

（通信装置１１０における導通検査）
アンテナエレメント１と基板６上の回路とが接点バネ３を介して導通可能に接続されていることを確かめるため、測定用プローブ３１をネジ１１に当て、測定用プローブ３２をＧＮＤ端子４に当て、これら端子間の電位差を測定する。ネジ１１とＧＮＤ端子４のとの間に電位差がなければ、アンテナエレメント１と基板６上の回路とが接点バネ３を介して導通可能に接続されていると判定できる。

（通信装置１１０の特有の効果）
通信装置１１０では、導通検査後、ネジ１１の上にカバーを取り付け、ネジ穴を塞ぐことができる。この結果、ネジ１１は、ユーザから見えなくなるため、美観が保たれるとともに、ユーザの容易な改造および流用を防ぐことができる。また、ネジ１１が配されたアンテナ部１０の面を平坦にすることができるため、設計上有利となる。

〔実施の形態３〕
本発明の他の実施形態について図４に基づいて説明すれば、以下のとおりである。なお、実施の形態１・２と同様の部材に関しては、同じ符号を付し、その説明を省略する。

図４は、本実施形態の通信装置１２０の構成を示す断面図である。図３に示すように、通信装置１２０は、アンテナ端子８と同様の機能を有する部材としてネジ（露出端子）１１を備えている。通信装置１２０では、ネジ１１は、基板６の側から取り付けられている。

ネジ１１は、基板６を貫通し、キャビネット２に埋設されているナット９を用いることよってキャビネット２に対して固定されている。図４に示す構成では、ナット９およびネジ１１は、アンテナエレメント１と接しているが、アンテナエレメント１を貫通していない。ナット９およびネジ１１がアンテナエレメント１を貫通する構成としてもよいが、アンテナエレメント１の機能をできるだけ損ねないために、ナット９およびネジ１１は、アンテナエレメント１を貫通していない方が好ましい。本発明を適用するにあたり、貫通の要否は問題ではない。

キャビネット２にプリントされたアンテナエレメント１は、接点バネ３を介して、基板６上の回路と導通可能に接続されている。

（通信装置１２０における導通検査）
通信装置１２０における導通検査では、通信装置１１０における導通検査と同様に、測定用プローブ３１をネジ１１に当て、測定用プローブ３２をＧＮＤ端子４に当て、これら端子間の電位差を測定する。ただし、通信装置１２０の導通検査では、測定用プローブ３１をアンテナ部１０の裏側（キャビネット２の側）から当てる点が通信装置１１０の導通検査とは異なっている。

（通信装置１２０の特有の効果）
通信装置１２０では、導通検査後、キャビネット２に対して液晶パネル（不図示）を取り付けることができる。この結果、ネジ１１は、液晶パネルによって覆われ、ユーザから見えなくなるため、美観が保たれるとともに、ユーザの容易な改造および流用を防ぐことができる。

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、アンテナエレメントを備える通信装置に好適に利用することができる。

１ アンテナエレメント（アンテナ導体）
２ キャビネット
３ 接点バネ（接続部材）
４ ＧＮＤ端子（グランド端子）
５ 整合回路
６ 基板
７ 被覆層（被覆部）
８ アンテナ端子（露出端子）
９ ナット（露出端子）
１０ アンテナ部（アンテナ部材）
１１ ネジ（露出端子）

Claims (5)

1. 表面が被覆部によって覆われたアンテナ導体と、
   上記アンテナ導体と電気的に接続され、上記被覆部に覆われていない露出端子とを備えることを特徴とするアンテナ部材。
2. 上記アンテナ部材の表面には、凹部が形成されており、
   上記露出端子の先端部は、上記凹部の内部に配されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ部材。
3. 請求項１または２に記載のアンテナ部材と、
   回路が形成された基板と、
   上記アンテナ部材と上記回路とを電気的に接続する接続部材と、
   上記回路と電気的に接続された測定用端子とを備えることを特徴とする通信装置。
4. 上記測定用端子は、グランド端子であることを特徴とする請求項３に記載の通信装置。
5. 請求項３または４に記載の通信装置に対する導通検査方法であって、
   上記露出端子と上記測定用端子との間の電位差を測定することを特徴とする導通検査方法。

Images