JP2015162740A - 携帯電子機器、及びアンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】第1周波数帯と第2周波数帯とを用いた通信を実現する携帯電子機器において、通信に利用するアンテナのサイズを小さく抑えたい。【解決手段】携帯電子機器は、一端と他端とにそれぞれ給電点と解放端とを有する長尺状のアンテナであって、一部と他の一部とが近接するように折り返されることで、両者の間に所定の容量が存在し、この所定の容量の存在によって、第1周波数帯の周波数のn(nは2以上の整数)倍の周波数よりも低い第2周波数帯に対してn次高調波として共振する関係となるアンテナを備える。そして、このアンテナを利用して、第1周波数帯と第2周波数帯とを用いた通信を行う。【選択図】図3
Description
本発明は、複数の周波数帯の信号を用いて外部機器と通信する携帯電子機器に関する。
従来、複数の周波数帯の信号を用いて外部機器と通信する携帯電子機器が知られている。
例えば、特許文献1には、複数の周波数帯の信号を用いて行う通信に利用されるアンテナについての技術が記載されている。
図9は、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号とを用いて外部機器と通信する従来の携帯電子機器が内蔵するアンテナの一例であるアンテナ900の形状を示す模式図である。
例えば、特許文献1には、複数の周波数帯の信号を用いて行う通信に利用されるアンテナについての技術が記載されている。
図9は、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号とを用いて外部機器と通信する従来の携帯電子機器が内蔵するアンテナの一例であるアンテナ900の形状を示す模式図である。
同図に示されるように、アンテナ900は、L字型に折れ曲がった第1エレメント910と、第1エレメント910の折れ曲がり部分において第1エレメント910に接続する第2エレメント920とから構成され、第1エレメント910の一端に給電点930が設けられている。そして、アンテナ900は、給電点930から第1エレメント910の終端までの電気長L1が、第1周波数帯の信号における波長λ1の1/4となり、給電点930から第2エレメント920の終端までの電気長L2が、第2周波数帯の信号における波長λ2の1/4となっている。このため、アンテナ900は、第1周波数帯と、第2周波数帯との双方に対して共振する関係となる。
このことにより、このアンテナ900を内蔵する携帯電子機器は、アンテナ900を利用して、効率良く、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号とを用いた外部機器との通信を行うことができる。
一般に、携帯電子機器は、その携帯性を実現するために、小型な筐体内に、アンテナを含む電子部品群を格納する必要がある。このため、携帯電子機器においては、アンテナの小型化が望まれている。
そこで、本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号とを用いて外部機器と通信する携帯電子機器において、従来よりも、アンテナのサイズを小さくすることができる携帯電子機器を提供することを目的とする。
そこで、本発明は係る問題に鑑みてなされたものであり、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号とを用いて外部機器と通信する携帯電子機器において、従来よりも、アンテナのサイズを小さくすることができる携帯電子機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明に係る携帯電子機器は、アンテナと、当該アンテナを利用して外部機器と通信する第1及び第2通信部とを有する携帯電子機器であって、前記アンテナは、一端と他端とにそれぞれ給電点と解放端とを有する長尺状で、第1周波数帯を基本波の共振域として有し、一方、長手方向途中の一部と他の一部とが近接するように折り返されて、当該一部と当該他の一部との間に所定の容量が存在し、当該定の容量の存在によって、前記第1周波数帯の周波数のn(nは2以上の整数)倍の周波数よりも低い第2周波数帯に対してn次高調波の共振域を有し、前記第1通信部は、前記第1周波数帯の信号を用いて前記通信を行い、前記第2通信部は、前記第2周波数帯の信号を用いて前記通信を行うことを特徴とする。
上述の構成を備える本発明に係る携帯電子機器によると、第1周波数帯と第2周波数帯との双方に対して共振する関係となる、単一エレメントによって構成されるアンテナを利用して、効率良く、第1周波数帯の信号と第2周波数帯の信号とを用いた外部機器との通信を行うことができる。このため、この携帯電子機器は、従来の第1エレメントと第2エレメントとから構成されるアンテナを利用する携帯電子端末よりも、アンテナのサイズを小さくすることができる。
<実施の形態>
<概要>
以下、本発明に係る携帯電子機器の一実施形態として、内蔵する単一エレメントからなるアンテナを利用して、周波数帯の異なる2種類の信号を用いて外部の基地局と通信を行う携帯端末について説明する。
<概要>
以下、本発明に係る携帯電子機器の一実施形態として、内蔵する単一エレメントからなるアンテナを利用して、周波数帯の異なる2種類の信号を用いて外部の基地局と通信を行う携帯端末について説明する。
この携帯端末が内蔵するアンテナは、一端と他端との間で複数回屈曲した長尺状の金属箔によって構成され、一端の近傍に給電点が配され、一端と他端との間に、互いに近接して平行な第1領域と第2領域とを有している。
そして、第1領域と第2領域とが、互いに近接して平行であることで、第1領域と第2領域とが電気的に結合し、第1領域と第2領域との間に静電容量が生じている。この静電容量には周波数依存性があり、より周波数が高い程より静電容量の値が大きくなるという特性がある。
そして、第1領域と第2領域とが、互いに近接して平行であることで、第1領域と第2領域とが電気的に結合し、第1領域と第2領域との間に静電容量が生じている。この静電容量には周波数依存性があり、より周波数が高い程より静電容量の値が大きくなるという特性がある。
このアンテナは、第1領域と第2領域との間に周波数依存性のある静電容量が生じていることにより、基本波として共振する関係となる基本共振周波数帯の周波数のn(nは2以上の整数)倍よりも低い周波数の周波数帯に対して、n次高調波として共振する関係となる。
このアンテナは、840MHz帯の信号と基本波として共振する関係となり、1900MHz帯の信号と3次高調波として共振する関係となるように、アンテナの長さ、第1領域と第2領域との間の静電容量が調整されている。
このアンテナは、840MHz帯の信号と基本波として共振する関係となり、1900MHz帯の信号と3次高調波として共振する関係となるように、アンテナの長さ、第1領域と第2領域との間の静電容量が調整されている。
そして、この携帯端末は、このアンテナを利用して、840MHz帯の信号を用いて行うCDMA(Code Division Multiple Access)通信方式による外部の基地局との通信と、1900MHz帯の信号を用いて行うCDMA通信方式による外部の基地局との通信とを行う。
以下、この携帯端末の詳細について図面を参照しながら説明する。
以下、この携帯端末の詳細について図面を参照しながら説明する。
<構成>
図1は、携帯端末100の外観を示す斜視図である。
同図に示されるように、携帯端末100は、筐体110の形状が略直方体であるいわゆるスマートフォンであって、携帯端末100の略長方形の主表面に、タッチパネル操作面120と、レシーバ孔130と、マイク孔140とを備える。
図1は、携帯端末100の外観を示す斜視図である。
同図に示されるように、携帯端末100は、筐体110の形状が略直方体であるいわゆるスマートフォンであって、携帯端末100の略長方形の主表面に、タッチパネル操作面120と、レシーバ孔130と、マイク孔140とを備える。
図2は、タッチパネル操作面120側の面(以下、「主面」と呼ぶ。)が取り除かれた状態の筐体110の斜視図である。ここで、図2は、実際には直接視認できない部分の一部について、破線を用いてあたかも視認できるかのように図示している。
図2に示されるように、筐体110の内面のうちの、筐体110の主面におけるマイク孔140側の短辺側側面(以下、「マイク孔側側面」と呼ぶ。)の一方の隅(以下、「右隅」と呼ぶ。)に、一端と他端との間で複数回屈曲した長尺状金属箔製のアンテナ200が接着されて配置されている。
図2に示されるように、筐体110の内面のうちの、筐体110の主面におけるマイク孔140側の短辺側側面(以下、「マイク孔側側面」と呼ぶ。)の一方の隅(以下、「右隅」と呼ぶ。)に、一端と他端との間で複数回屈曲した長尺状金属箔製のアンテナ200が接着されて配置されている。
図3は、アンテナ200の正面図である。
同図に示されるように、アンテナ200は、一端と他端との間で複数回折れ曲がっている。そして、一端の近傍に給電点310が配され、一端と他端との間に、互いに近接して平行な第1領域320と第2領域330とを有している。
第1領域320は、第1部分321と、第1部分321に連続する、第1部分321に直角な第2部分322とからなり、第2領域330は、第1部分321に平行な第3部分323と、第3部分323に連続する、第2部分322に平行な第4部分324とからなる。
同図に示されるように、アンテナ200は、一端と他端との間で複数回折れ曲がっている。そして、一端の近傍に給電点310が配され、一端と他端との間に、互いに近接して平行な第1領域320と第2領域330とを有している。
第1領域320は、第1部分321と、第1部分321に連続する、第1部分321に直角な第2部分322とからなり、第2領域330は、第1部分321に平行な第3部分323と、第3部分323に連続する、第2部分322に平行な第4部分324とからなる。
第1領域320と第2領域330とが、互いに近接して平行となっていることで、第1領域320と第2領域330とが電気的に結合し、第1領域320と第2領域330との間に静電容量が生じている。この静電容量には周波数依存性があり、より周波数が高い程より静電容量の値が大きくなるという特性がある。
第1領域320と第2領域330との間に周波数依存性のある静電容量が生じることによって、アンテナ200は、基本波として共振する関係となる基本共振周波数帯の周波数のn(nは2以上の整数)倍よりも低い周波数の周波数帯に対して、n次高調波として共振する関係となる。
第1領域320と第2領域330との間に周波数依存性のある静電容量が生じることによって、アンテナ200は、基本波として共振する関係となる基本共振周波数帯の周波数のn(nは2以上の整数)倍よりも低い周波数の周波数帯に対して、n次高調波として共振する関係となる。
アンテナ200は、840MHz帯の信号と基本波として共振する関係となり、1900MHz帯の信号と3次高調波として共振する関係となるように、アンテナ200の長さ、第1領域320と第2領域330との間の静電容量が調整されることで、共振周波数特性が決定される。
上記共振周波数特性の決定は、(1)アンテナの長さ、(2)第1領域320と第2領域330との間の距離、(3)第1領域320と第2領域330との平行長等の微調整を繰り返しながらアンテナ200の共振周波数を測定することでなされ得る。
上記共振周波数特性の決定は、(1)アンテナの長さ、(2)第1領域320と第2領域330との間の距離、(3)第1領域320と第2領域330との平行長等の微調整を繰り返しながらアンテナ200の共振周波数を測定することでなされ得る。
なお、一般に、一端の近傍に給電点が設定されているアンテナにおいては、基本波、及び奇数次高調波がその給電点において振幅の腹となることが知られている。このため、このようなアンテナにおいては、基本波、及び奇数次高調波の信号が、送受信に適していると言える。
アンテナ200に対して上記調整がなされた結果、一例として、アンテナ200の形状は、幅約1.5mm、長さ約7.5mmの長尺状であって、平行部分の間隔は約1mm、第1部分321における平行長は約9mm、第2部分322における平行長は約3mmとなっている。そして、給電点310の近傍に静電容量が生じるように、給電点310近傍に第1領域320が配置されている。これは、給電点310が振幅の腹となることによって、給電点310近傍に流れる電流量が比較的大きくなっており、電流量が比較的大きな部分に静電容量を生じさせることで、静電容量による共振周波数変動への影響を効果的なものとすることができるためである。
アンテナ200に対して上記調整がなされた結果、一例として、アンテナ200の形状は、幅約1.5mm、長さ約7.5mmの長尺状であって、平行部分の間隔は約1mm、第1部分321における平行長は約9mm、第2部分322における平行長は約3mmとなっている。そして、給電点310の近傍に静電容量が生じるように、給電点310近傍に第1領域320が配置されている。これは、給電点310が振幅の腹となることによって、給電点310近傍に流れる電流量が比較的大きくなっており、電流量が比較的大きな部分に静電容量を生じさせることで、静電容量による共振周波数変動への影響を効果的なものとすることができるためである。
アンテナ200を利用して行う通信の通信品質を良好なものとするためには、一般に、アンテナ200を、携帯端末100の内部に格納されている金属部品、電子部品等から、比較的遠く離れた位置に配置することが望ましいとされる。これは、アンテナ200と、金属部品、電子部品等との間に生じてしまう電気的結合の影響を小さくするためである。そして、携帯端末100においては、マイク孔側側面の右隅が、その位置に最適な場所となっている。このため、アンテナ200は、図2に示されるように、マイク孔側側面の右隅に配置されている。
図4は、アンテナ200について測定される、VSWR(Voltage Standing Wave Ratio:電圧定在波比)の周波数特性を示す図である。
同図に示されるように、アンテナ200は、そのVSWRが、840MHz帯の周波数領域において極小となり、また1900MHz帯の周波数領域において極小となるように調整されている。すなわち、アンテナ200は、840MHz帯に対して基本波として共振する関係となり、840MHz帯の3倍の周波数帯である2520MHz帯よりも周波数が低い1900MHz帯に対して3次高調波として共振する関係となるように調整されている。これは、一般に、アンテナの共振周波数は、アンテナの有する容量の1/2乗に反比例するものであることが知られており、アンテナ200において、第1領域320と第2領域330との間に生じる静電容量に、より周波数が高い程より静電容量の値が大きくなるという特性があるために、(1)アンテナの長さ、(2)第1領域320と第2領域330との間の距離、(3)第1領域320と第2領域330との平行長等を調整することで、アンテナ200を、840MHz帯の信号と、840MHz帯の3倍の周波数帯である2520MHz帯よりも周波数が低い1900MHz帯の信号との双方に対して共振する関係になるよう調整されることが可能となっている。
同図に示されるように、アンテナ200は、そのVSWRが、840MHz帯の周波数領域において極小となり、また1900MHz帯の周波数領域において極小となるように調整されている。すなわち、アンテナ200は、840MHz帯に対して基本波として共振する関係となり、840MHz帯の3倍の周波数帯である2520MHz帯よりも周波数が低い1900MHz帯に対して3次高調波として共振する関係となるように調整されている。これは、一般に、アンテナの共振周波数は、アンテナの有する容量の1/2乗に反比例するものであることが知られており、アンテナ200において、第1領域320と第2領域330との間に生じる静電容量に、より周波数が高い程より静電容量の値が大きくなるという特性があるために、(1)アンテナの長さ、(2)第1領域320と第2領域330との間の距離、(3)第1領域320と第2領域330との平行長等を調整することで、アンテナ200を、840MHz帯の信号と、840MHz帯の3倍の周波数帯である2520MHz帯よりも周波数が低い1900MHz帯の信号との双方に対して共振する関係になるよう調整されることが可能となっている。
このように、アンテナ200は、840MHz帯の信号と、1900MHz帯の信号との双方に対して共振する関係にあり、840MHz帯の信号の送受信、及び1900MHz帯の信号の送受信を効率良く行う上で適したアンテナとなっている。
図5は、携帯端末100の回路構成を示すブロック図である。
同図に示されるように、携帯端末100は、アンテナ200と、CPU(Central Processing Unit)500と、通信用LSI(Large Scale Integration)510と、タッチパネルコントローラ520と、タッチパネル530と、レシーバ540と、マイク550と、メモリ560と、電池570とから構成される。
図5は、携帯端末100の回路構成を示すブロック図である。
同図に示されるように、携帯端末100は、アンテナ200と、CPU(Central Processing Unit)500と、通信用LSI(Large Scale Integration)510と、タッチパネルコントローラ520と、タッチパネル530と、レシーバ540と、マイク550と、メモリ560と、電池570とから構成される。
通信用LSI510は、アンテナ200とCPU500とに接続され、CPU500によって制御される。そして、アンテナ200を利用して、840MHz帯のCDMA通信規格に準拠して外部の基地局と通信する機能と、アンテナ200を利用して、1900MHz帯のCDMA通信規格に準拠して外部の基地局と通信する機能とを有する。
以下、図面を用いて、通信用LSI510の有する機能について、さらに詳しく説明する。
以下、図面を用いて、通信用LSI510の有する機能について、さらに詳しく説明する。
図6は、通信用LSI510の機能構成を示すブロック図である。
同図に示されるように、通信用LSI510は、周波数帯分離部600と、第1送受信分離部610と、第2送受信分離部620と、第1送信部630と、第1受信部640と、第2送信部650と、第2受信部660とから構成される。
周波数帯分離部600は、アンテナ200と、第1送受信分離部610と、第2送受信分離部620とに接続され、アンテナ200と第1送受信分離部610との間の840MHz帯の信号の送受信経路と、アンテナ200と第2送受信分離部620との間の1900MHz帯の信号の送受信経路とを電気的に分離する機能を有する。一例として、フィルタ群からなるダイプレクサによって実現される。
同図に示されるように、通信用LSI510は、周波数帯分離部600と、第1送受信分離部610と、第2送受信分離部620と、第1送信部630と、第1受信部640と、第2送信部650と、第2受信部660とから構成される。
周波数帯分離部600は、アンテナ200と、第1送受信分離部610と、第2送受信分離部620とに接続され、アンテナ200と第1送受信分離部610との間の840MHz帯の信号の送受信経路と、アンテナ200と第2送受信分離部620との間の1900MHz帯の信号の送受信経路とを電気的に分離する機能を有する。一例として、フィルタ群からなるダイプレクサによって実現される。
第1送受信分離部610は、周波数帯分離部600と、第1送信部630と、第1受信部640とに接続され、第1送信部630から周波数帯分離部600への送信経路と、周波数帯分離部600から第1受信部640への受信経路とを電気的に分離する機能を有する。一例として、フィルタ群からなるダイプレクサによって実現される。
第2送受信分離部620は、周波数帯分離部600と、第2送信部650と、第2受信部660とに接続され、第2送信部650から周波数帯分離部600への送信経路と、周波数帯分離部600から第2受信部660への受信経路とを電気的に分離する機能を有する。一例として、フィルタ群からなるダイプレクサによって実現される。
第2送受信分離部620は、周波数帯分離部600と、第2送信部650と、第2受信部660とに接続され、第2送信部650から周波数帯分離部600への送信経路と、周波数帯分離部600から第2受信部660への受信経路とを電気的に分離する機能を有する。一例として、フィルタ群からなるダイプレクサによって実現される。
第1送信部630は、第1送受信分離部610とCPU500とに接続され、(1)CPU500から送られて来た信号を840MHz帯のCDMA通信用信号に変調する機能と、(2)変調した信号を、アンテナ200を利用して外部の基地局に送信する機能とを有する。
第1受信部640は、第1送受信分離部610とCPU500とに接続され、(1)アンテナ200を利用して、外部の基地局から送信された840MHz帯のCDMA通信用信号を受信する機能と、(2)受信した信号を復調し、復調した信号をCPU500へ送る機能とを有する。
第1受信部640は、第1送受信分離部610とCPU500とに接続され、(1)アンテナ200を利用して、外部の基地局から送信された840MHz帯のCDMA通信用信号を受信する機能と、(2)受信した信号を復調し、復調した信号をCPU500へ送る機能とを有する。
第2送信部650は、第2送受信分離部620とCPU500とに接続され、(1)CPU500から送られて来た信号を1900MHz帯のCDMA通信用信号に変調する機能と、(2)変調した信号を、アンテナ200を利用して外部の基地局に送信する機能とを有する。
第2受信部660は、第2送受信分離部620とCPU500とに接続され、(1)アンテナ200を利用して、外部の基地局から送信された1900MHz帯のCDMA通信用信号を受信する機能と、(2)受信した信号を復調し、復調した信号をCPU500へ送る機能とを有する。
第2受信部660は、第2送受信分離部620とCPU500とに接続され、(1)アンテナ200を利用して、外部の基地局から送信された1900MHz帯のCDMA通信用信号を受信する機能と、(2)受信した信号を復調し、復調した信号をCPU500へ送る機能とを有する。
再び図5に戻って、携帯端末100の回路構成についての説明を続ける。
アンテナ200は、通信用LSI510に接続され、通信用LSI510の行う通信に利用される。
図7は、アンテナ200と通信用LSI510とが接続される様子を示す模式図である。ここで、図7は、実際には直接視認できない部分の一部について、破線を用いてあたかも視認できるかのように図示している。
アンテナ200は、通信用LSI510に接続され、通信用LSI510の行う通信に利用される。
図7は、アンテナ200と通信用LSI510とが接続される様子を示す模式図である。ここで、図7は、実際には直接視認できない部分の一部について、破線を用いてあたかも視認できるかのように図示している。
図7において、コンタクトピン710は、先端がバネとして可動する導電性部品であって、その終端は、携帯端末100に内蔵される回路基板700に形成された配線720にはんだ付けされ、その先端は、回路基板700が筐体110に対して固定されている状態において、アンテナ200の給電点310に接触する。
通信用LSI510は、回路基板700に装着されている。そして、配線720とコンタクトピン710とを介してアンテナ200の給電点310に接続する。
通信用LSI510は、回路基板700に装着されている。そして、配線720とコンタクトピン710とを介してアンテナ200の給電点310に接続する。
再び図5に戻って、携帯端末100の回路構成についての説明を続ける。
タッチパネル530は、タッチパネルコントローラ520に接続され、タッチパネルコントローラ520によって制御されるタッチパネルであって、(1)携帯端末100を利用するユーザの接触操作を受け付ける機能と、(2)画像を表示する機能とを有する。
タッチパネルコントローラ520は、タッチパネル530とCPU500とに接続され、CPU500によって制御され、(1)CPU500から送られて来る画像信号に基づく画像を、タッチパネル530に表示させる機能と、(2)携帯端末100を利用するユーザが、タッチパネル530を用いて行う接触操作を、電気信号に変換してCPU500に送る機能とを有する。
タッチパネル530は、タッチパネルコントローラ520に接続され、タッチパネルコントローラ520によって制御されるタッチパネルであって、(1)携帯端末100を利用するユーザの接触操作を受け付ける機能と、(2)画像を表示する機能とを有する。
タッチパネルコントローラ520は、タッチパネル530とCPU500とに接続され、CPU500によって制御され、(1)CPU500から送られて来る画像信号に基づく画像を、タッチパネル530に表示させる機能と、(2)携帯端末100を利用するユーザが、タッチパネル530を用いて行う接触操作を、電気信号に変換してCPU500に送る機能とを有する。
レシーバ540は、CPU500に接続され、CPU500によって制御され、CPU500から送られる電気信号を音声に変換して、変換した音声を、レシーバ孔130(図1参照)を通して筐体110外部に出力する機能を有する。
マイク550は、CPU500に接続され、マイク孔140(図1参照)を通して筐体110外部から入力される音声を電気信号に変換して、変換した電気信号をCPU500へ送る機能を有する。
マイク550は、CPU500に接続され、マイク孔140(図1参照)を通して筐体110外部から入力される音声を電気信号に変換して、変換した電気信号をCPU500へ送る機能を有する。
メモリ560は、CPU500に接続され、CPU500の動作を規定するプログラムと、CPU500が利用するデータとを記憶する。
電池570は、CPU500と、通信用LSI510と、タッチパネルコントローラ520と、タッチパネル530と、レシーバ540と、マイク550と、メモリ560とに電力を供給する。
電池570は、CPU500と、通信用LSI510と、タッチパネルコントローラ520と、タッチパネル530と、レシーバ540と、マイク550と、メモリ560とに電力を供給する。
CPU500は、通信用LSI510と、タッチパネルコントローラ520と、レシーバ540と、マイク550と、メモリ560とに接続される。そして、メモリ560に記憶されているプログラムを実行することで、これら接続される回路を制御して、携帯端末100に、従来のスマートフォンが有する、スマートフォンとしての一般的な機能と同等な機能、例えば、通話機能、インターネットサイト閲覧機能、メール送受信機能、待ち受け機能等を実現させる機能を有する。
携帯端末100は、上記構成を備えることにより、840MHz帯のCDMA通信方式による外部の基地局との通信と、1900MHz帯のCDMA通信方式による外部の基地局との通信とを、アンテナ200を利用して行う、いわゆるスマートフォンとして機能する。
<考察>
従来の携帯端末において、周波数帯の異なる2種類の信号を用いた通信を実現するためには、(1)それぞれの周波数帯の信号と共振する関係となり得る2つのアンテナを内蔵して利用する、又は(2)それぞれの周波数帯の信号と共振する関係となり得る2つのエレメントを有する1つのアンテナを内蔵して利用する必要がある。
<考察>
従来の携帯端末において、周波数帯の異なる2種類の信号を用いた通信を実現するためには、(1)それぞれの周波数帯の信号と共振する関係となり得る2つのアンテナを内蔵して利用する、又は(2)それぞれの周波数帯の信号と共振する関係となり得る2つのエレメントを有する1つのアンテナを内蔵して利用する必要がある。
これに対して、上述した通り、実施の形態に係る携帯端末100は、単一のエレメントによって構成されるアンテナ200を利用して、周波数帯の異なる2種類の信号を用いた通信を実現する。
このため、実施の形態に係る携帯端末100は、従来の携帯端末に比べて、アンテナのサイズを小さくすることができる。
このため、実施の形態に係る携帯端末100は、従来の携帯端末に比べて、アンテナのサイズを小さくすることができる。
そして、このことにより、実施の形態に係る携帯端末100を、従来の携帯端末よりも小型なものとすることが可能となる。
<補足>
以上、本発明に係る携帯電子機器の実施形態について、実施の形態において、携帯端末100を例示して説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は、実施の形態において例示した携帯端末100に限られないことはもちろんである。
<補足>
以上、本発明に係る携帯電子機器の実施形態について、実施の形態において、携帯端末100を例示して説明したが、以下のように変形することも可能であり、本発明は、実施の形態において例示した携帯端末100に限られないことはもちろんである。
(1)実施の形態において、携帯端末100は、アンテナ200を利用して、840MHz帯のCDMA通信規格に準拠した通信と、1900MHz帯のCDMA通信規格に準拠した通信とを行う構成の例であるとして説明した。しかしながら、アンテナ200を利用して、アンテナ200と共振する関係にある周波数帯の信号を用いて通信する構成であれば、必ずしも、CDMA通信規格に準拠した通信である必要はない。一例として、840MHz帯のLTE(Long Term Evolution)通信規格に準拠した通信と、1900MHz帯のGSM(登録商標)(Global System for Mobile communications)通信規格に準拠した通信とを行う構成の例が考えられる。この例の場合には、通信用LSI510が、アンテナ200を利用して、840MHz帯のLTE通信規格に準拠した通信を行う機能と、アンテナ200を利用して、1900MHz帯のGSM(登録商標)通信規格に準拠した通信を行う機能とを有することとなる。
(2)実施の形態において、携帯端末100は、アンテナ200が、840MHz帯の信号と1900MHz帯の信号とに共振する関係となり、これら840MHz帯の信号と1900MHz帯の信号とを用いた通信を行う構成の例であるとして説明した。しかしながら、アンテナ200と共振する関係となる2つの周波数帯の信号を用いた通信を行う構成であれば、アンテナ200と共振する関係となる2つの周波数帯の信号は、必ずしも、840MHz帯の信号と1900MHz帯の信号とである必要はない。一例として、アンテナ200が800MHz帯の信号と1800MHz帯の信号とに共振する関係となり、これら800MHz帯の信号と1800MHz帯の信号とを用いた通信を行う構成の例が考えられる。この場合には、アンテナ200の形状が、800MHz帯の信号と1800MHz帯の信号との双方に共振する関係となるように調整され、通信用LSI510が、このように調整されたアンテナ200を利用して、800MHz帯の信号と1800MHz帯の信号とを用いた通信を行う機能を有することとなる。
(3)実施の形態において、携帯端末100は、アンテナ200と共振する関係となる2つの周波数帯の信号を用いて外部の基地局と通信する構成の例であるとして説明した。しかしながら、アンテナ200と共振する関係となる2つの周波数帯の信号を用いて外部の機器と通信する構成であれば、必ずしも、通信相手となる外部の機器が基地局である必要はない。一例として、携帯端末100と同等の機能を有する他の携帯端末と通信する構成の例が考えられる。
(4)実施の形態において、携帯端末100は、通信に利用する周波数帯が、アンテナ200と共振する関係となる周波数帯のうち、基本波して共振する関係となる周波数帯と、3次高調波として共振する関係となる周波数帯とである構成の例であるとして説明した。しかしながら、アンテナ200と共振する関係となる周波数帯であれば、必ずしも、基本波として共振する関係となる周波数帯と、3次高調波として共振する関係となる周波数帯とである必要はない。一例として、アンテナ200と共振する関係となる周波数帯のうち、基本波となる周波数帯と、5次高調波として共振する関係となる周波数帯である構成の例が考えられる。また、他の一例として、5次高調波として共振する関係となる周波数帯と、7次高調波として共振する関係となる周波数帯である構成の例が考えられる。
(5)実施の形態において、携帯端末100は、アンテナ200が、図3に示される形状である構成の例であるとして説明した。しかしながら、通信に利用されるアンテナが、一端の近傍に給電点が配され、一端と他端との間に、互いに近接して平行な第1領域と第2領域とを有している形状であって、第1領域と第2領域との間に静電容量が生じることで、基本波として共振する関係となる基本共振周波数帯の周波数のn倍よりも低い周波数の周波数帯に対して、n次高調波として共振する関係となる形状であれば、必ずしも、図3に示される通りの形状である必要はない。一例として、通信に利用されるアンテナが、図8に示されるアンテナ800である構成の例が考えられる。
(6)実施の形態において、携帯端末100は、アンテナ200が、互いに近接して平行な第1領域320と第2領域330とを有している形状であって、第1領域320と第2領域330との間に静電容量が生じることで、基本波として共振する関係となる基本共振周波数帯の周波数のn倍よりも低い周波数の周波数帯に対して、n次高調波として共振する関係となる形状である構成の例であるとして説明した。しかしながら、第1領域320と第2領域330とが互いに近接している形状であって、第1領域320と第2領域330との間に静電容量が生じることで、基本波として共振する関係となる基本共振周波数帯の周波数のn倍よりも低い周波数の周波数帯に対して、n次高調波として共振する関係となる形状であれば、必ずしも、第1領域320と第2領域とが平行である必要はない。
(7)実施の形態において、携帯端末100は、アンテナ200が、マイク孔側側面に配置されている構成の例であるとして説明した。しかしながら、携帯端末100を構成する他の電子部品、金属部品等と干渉する位置に配置されていなければ、必ずしも、アンテナ200が、マイク孔側側面に配置されている必要はない。一例として、アンテナ200が、筐体110の内面のうちの、マイク孔側側面に対向する面に配置されている構成の例が考えられる。
(8)実施の形態において、携帯端末100は、配線720とアンテナ200の給電点310とが、コンタクトピン710を介して接続される構成の例であった。しかしながら、配線720とアンテナ200とが接続されていれば、必ずしも、コンタクトピン710を介して接続される必要はない。一例として、先端がバネとして可動する導電性部品であるポゴピンを介して接続される構成の例が考えられる。この場合には、ポゴピンの終端が配線720にはんだ付けされ、ポゴピンの先端がアンテナ200の給電点310に接触することとなる。
(9)実施の形態において、携帯端末100は、いわゆるスマートフォンである構成の例であった。しかしながら、携帯端末100は、アンテナ200と共振する関係となる2つの周波数帯の信号を用いて外部の機器と通信する機能を有する携帯電子機器であれば、必ずしも、いわゆるスマートフォンである必要はない。一例として、アンテナ200と共振する関係となる2つの周波数帯の信号を用いて外部の機器と通信する機能を有する、タブレット型パソコン、PDA(Personal Digital Assistant:携帯情報端末)、折り畳み式携帯電話機等である例が考えられる。
(10)上記実施の形態及び上記変形例を適宜組み合わせるとしてもよい。
本発明に係る携帯電子機器は、複数の周波数帯の信号を利用して外部機器と通信する機器に広く利用することができる。
100 携帯端末
200 アンテナ
310 給電点
320 第1領域
330 第2領域
500 CPU
510 通信用LSI
520 タッチパネルコントローラ
530 タッチパネル
560 メモリ
200 アンテナ
310 給電点
320 第1領域
330 第2領域
500 CPU
510 通信用LSI
520 タッチパネルコントローラ
530 タッチパネル
560 メモリ
Claims (5)
- アンテナと、当該アンテナを利用して外部機器と通信する第1及び第2通信部とを有する携帯電子機器であって、
前記アンテナは、一端と他端とにそれぞれ給電点と解放端とを有する長尺状で、第1周波数帯を基本波の共振域として有し、一方、長手方向途中の一部と他の一部とが近接するように折り返されて、当該一部と当該他の一部との間に所定の容量が存在し、当該定の容量の存在によって、前記第1周波数帯の周波数のn(nは2以上の整数)倍の周波数よりも低い第2周波数帯に対してn次高調波の共振域を有し、
前記第1通信部は、前記第1周波数帯の信号を用いて前記通信を行い、
前記第2通信部は、前記第2周波数帯の信号を用いて前記通信を行う
ことを特徴とする携帯電子機器。 - 前記一部と前記他の一部とが平行している
ことを特徴とする請求項1記載の携帯電子機器。 - 前記一部は、第1部分と、当該第1部分に連続し、当該第1部分に直角な第2部分とからなり、
前記他の一部は、前記第1部分に平行な第3部分と、当該第3部分に連続し、前記第2部分に平行な第4部分とからなる
ことを特徴とする請求項2記載の携帯電子端末。 - 前記第1周波数帯の信号は、CDMA(Code Division Multiple Access)通信方式に利用される840MHz帯の信号であり、
前記nは3であり、
前記第2周波数帯の信号は、CDMA通信方式に利用される1900MHz帯の信号である
ことを特徴とする請求項1記載の携帯電子端末。 - 一端と他端とにそれぞれ給電点と解放端とを有する長尺状で、第1周波数帯を基本波の共振域として有し、一方、長手方向途中の一部と他の一部とが近接するように折り返されて、当該一部と当該他の一部との間に所定の容量が存在し、当該定の容量の存在によって、前記第1周波数帯の周波数のn(nは2以上の整数)倍の周波数よりも低い第2周波数帯に対してn次高調波の共振域を有する
ことを特徴とするアンテナ。
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2014
- 2014-02-26 JP JP2014035622A patent/JP2015162740A/ja active Pending
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