JP2015211339A - 携帯端末 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナエレメントの一部を構成する回路基板を変更することなくアンテナ特性を調整可能な携帯端末を提供する。【解決手段】一方のアンテナエレメントを構成するメインアンテナ部５１と回路基板２０のグランドパターン５２を利用して構成される他方のアンテナエレメントとを有するダイポールアンテナ５０と、グランドパターン５２に電気的に接続される地線５４とが設けられている。そして、地線５４は、長手方向の一端５４ａにて、グランドパターン５２の開放端側の端部５２ａに電気的に接続され、長手方向の他端５４ｂが他方のアンテナエレメントの給電点側に向かうように配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、アンテナを介して無線通信を行う携帯端末に関するものである。

ダイポールアンテナを採用する携帯端末では、電波の波長λに対してλ／４の長さとなるアンテナエレメントを２本設置し、λ／２の長さとなるアンテナを構成することで、電波受信特性や電波送信特性等のアンテナ特性を確保している。そして、今日の携帯端末では、小型化の要求から、一方のアンテナエレメント（メインアンテナ部）をλ／４の長さとし、他方のアンテナエレメントを、回路基板のグランドパターンや筐体等を利用してλ／４の長さとして、λ／２の長さとなるダイポールアンテナを構成することが主流となっている。

例えば、下記特許文献１に開示されるリーダライタでは、ＲＦＩＤ用のダイポールアンテナの帯域内周波数について、その最高周波数が無線ＬＡＮで使用される周波数範囲の最低周波数を（ｎ＋０．３）で除した値以下であり、且つ、その最低周波数が無線ＬＡＮで使用される周波数範囲の最高周波数を（ｎ＋０．７）で除した値以上であるように、ダイポールアンテナを構成するエレメントを形成している。これにより、ＲＦＩＤ用アンテナと無線ＬＡＮ用アンテナとが近接して配置される構成であっても、互いの電波が影響を及ぼし合うことを回避している。

特開２００９−２２５３１０号公報

ところで、メインアンテナ部（一方のアンテナエレメント）が、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＧＰＳ、ＷＡＮ等の複数の帯域周波数アンテナ機能を有しており、他方のアンテナエレメントとしてメイン基板のグランドパターンを利用する携帯端末の場合、アンテナ特性を良くするメイン基板の長さが周波数帯域ごとに異なることとなる。すなわち、複合アンテナを有する携帯端末の場合では、基板ひとつに対して様々な周波数帯域を使用するため、全ての周波数帯域でアンテナ特性を良くすることは困難であり、他の周波数帯域でのアンテナ特性が悪くなる場合がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、アンテナエレメントの一部を構成する回路基板を変更することなくアンテナ特性を調整可能な携帯端末を提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、グランドパターン（５２）を有する回路基板（２０）と、一方のアンテナエレメント（５１）と前記グランドパターンを利用して構成される他方のアンテナエレメントとを有するダイポールアンテナ（５０）と、を備える携帯端末（１０）であって、前記グランドパターンに電気的に接続される地線（５４，６１，７１）を備え、前記地線は、長手方向の一端（５４ａ，７１ａ）にて、前記グランドパターンのうち前記他方のアンテナエレメントの開放端側となる端部（５２ａ）に電気的に接続され、長手方向の他端（５４ｂ，７１ｂ）が前記他方のアンテナエレメントの給電点側に向かうように配置されることを特徴とする。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１の発明では、一方のアンテナエレメントと回路基板のグランドパターンを利用して構成される他方のアンテナエレメントとを有するダイポールアンテナと、グランドパターンに電気的に接続される地線とが設けられている。そして、地線は、長手方向の一端にて、グランドパターンのうち他方のアンテナエレメントの開放端側となる端部に電気的に接続され、長手方向の他端が他方のアンテナエレメントの給電点側に向かうように配置されている。

これにより、他方のアンテナエレメントは、グランドパターンに相当する部分に対して地線に相当する部分を折り返すように構成される。このため、ダイポールアンテナへの給電時に、地線を流れる電流とグランドパターンの開放端側を流れる電流とが逆位相の関係となり、グランドパターンの開放端側を流れる電流が地線を流れる電流により相殺される。その結果、他方のアンテナエレメントとしての長さが、グランドパターンの長さから地線の長さを引いたものとなる。すなわち、地線の長さに応じて他方のアンテナエレメントの長さを調整できるので、様々な周波数帯域を使用する場合でも、アンテナエレメントの一部を構成する回路基板を変更することなくアンテナ特性を調整することができる。

請求項２の発明では、地線が形成される地線用基板は、地線を含む平面が回路基板の基板面に対して直交し、かつ、回路基板の外縁に沿うように配置されている。

これにより、地線とグランドパターンとが容量結合可能に対向しないので、地線およびグランドパターンの容量結合に起因するアンテナ特性の低下を確実に防止することができる。特に、地線用基板を回路基板に近づけて配置できるため、地線を設けることによる携帯端末の大型化を抑制することができる。

請求項３の発明では、地線が形成される地線用基板は、地線を含む平面が回路基板の基板面に対して平行となるように配置されている。そして、回路基板には、裏面側まで設けられる絶縁領域が、地線に対向する部位に配置されている。

これにより、地線とグランドパターンとが容量結合可能に対向しないので、地線およびグランドパターンの容量結合に起因するアンテナ特性の低下を確実に防止することができる。特に、地線用基板を回路基板に近づけて配置できるため、地線を設けることによる携帯端末の大型化を抑制することができる。

請求項４の発明では、地線は、回路基板の基板面上に配置されており、回路基板には、長手方向の一端と開放端側となる端部とを電気的に接続する接続部を除き、裏面側まで設けられる絶縁領域が、地線とグランドパターンとの間に配置されている。

このようにしても、地線とグランドパターンとが容量結合可能に対向しないので、地線およびグランドパターンの容量結合に起因するアンテナ特性の低下を確実に防止することができる。

請求項５の発明では、一方向に断続的に配列される複数の導体が設けられ、複数の導体のうち一端側導体が開放端側となる端部に電気的に接続されている。そして、地線は、複数の導体のうちの少なくとも連続して配置される一部が導体間の導通により一端側導体に電気的に接続されることで構成される。

これにより、導通する導体の個数に応じて、逆位相の電流が流れる地線の長さ、すなわち、他方のアンテナエレメントの長さを容易に調整できる。このため、アンテナ特性を向上させたい周波数帯域に対応する波長に合わせて導通する導体の個数を調整することで、同じ回路基板を採用する場合でも、所望の周波数帯域についてそのアンテナ特性を向上させることができる。

請求項６の発明では、地線は、長手方向に伸縮可能な導体により構成されている。これにより、地線の伸縮に応じて、他方のアンテナエレメントの長さを容易に調整できる。このため、アンテナ特性を向上させたい周波数帯域に対応する波長に合わせて地線の伸縮度合を調整することで、同じ回路基板を採用する場合でも、所望の周波数帯域についてそのアンテナ特性を向上させることができる。

請求項７の発明では、アンテナ特性を向上させる周波数帯域ごとに地線の長手方向の他端の位置を示す表示が設けられている。このため、その表示に基づいて、所望の周波数帯域に対応する位置まで地線の長手方向の他端を伸ばすことで、その周波数帯域についてアンテナ特性を確実に向上させることができる。

図１（Ａ）は、携帯端末の電気的構成を例示するブロック図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の情報コード読取部を概略的に例示するブロックであり、図１（Ｃ）は、図１（Ａ）の非接触通信部を概略的に例示するブロック図である。 地線を用いた調整後アンテナ長さの調整を説明する説明図である。 第１実施形態における地線とグランドパターンとの位置関係を概略的に示す斜視図である。 使用する周波数帯域の代表周波数と調整後アンテナ長さとの関係を示す図表である。 第１実施形態の第１変形例における地線とグランドパターンとの位置関係を概略的に示す斜視図である。 第１実施形態の第２変形例における地線とグランドパターンとの位置関係を概略的に示す斜視図である。 第２実施形態における携帯端末の要部を示す説明図である。 第２実施形態の第１変形例における地線とグランドパターンとの位置関係を概略的に示す平面図である。 第３実施形態における携帯端末の要部を示す説明図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の携帯端末を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態に係る携帯端末１０は、ユーザによって携帯されて様々な場所で用いられて、外部機器と無線通信可能な携帯型の情報端末として構成されている。この携帯端末１０は、アンテナを介して送受信される電波を媒介としてＲＦＩＤタグ（無線タグ）に記憶されている情報を読み取る無線タグリーダとしての機能に加えて、バーコードや二次元コードなどの情報コードＣを読み取る情報コードリーダとしての機能を備え、読み取りを二方式で行いうる構成となっている。

携帯端末１０の外郭を構成する筐体（図示略）内には、各種部品（各種電気部品等）がメイン基板２０ａやキーボード基板２０ｂ等に実装されて収容されており、メイン基板２０ａには、携帯端末１０全体を制御する制御部２１が設けられている。なお、本実施形態では、メイン基板２０ａおよびキーボード基板２０ｂがフレキシブル基板２０ｃを介して電気的に接続されており、これら各基板２０ａ〜２０ｃをまとめて１つの回路基板２０とする。

制御部２１は、マイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有し、メモリ２２とともに情報処理装置を構成している。また、制御部２１には、図１（Ａ）に示すように、ＬＥＤ２３、表示部２４、キー操作部２５、バイブレータ２６、ブザー２７、外部インタフェース２８などが接続されている。

キー操作部２５は、制御部２１に対して操作信号を与える構成をなしており、制御部２１は、この操作信号を受けて操作信号の内容に応じた動作を行う。また、ＬＥＤ２３、表示部２４、バイブレータ２６およびブザー２７は、制御部２１によって制御される構成をなしており、それぞれ、制御部２１からの指令を受けて動作する。外部インタフェース２８は、外部装置との間でのデータ通信を行うためのインタフェースとして構成されており、制御部２１と協働して通信処理を行う構成をなしている。また、筐体内には、電源部２９が設けられており、この電源部２９やバッテリ２９ａによって制御部２１や各種電気部品に電力が供給されるようになっている。

また、制御部２１には、情報コード読取部３０および非接触通信部４０が接続されている。
情報コード読取部３０は、情報コードを光学的に読み取るように機能するもので、図１（Ｂ）に示すように、ＣＣＤエリアセンサからなる受光センサ３３、結像レンズ３２、複数個のＬＥＤやレンズ等から構成される照明部３１などを備えた構成をなしており、制御部２１と協働して読取対象Ｒに付された情報コードＣ（バーコードや二次元コード）を読み取るように機能する。

この情報コード読取部３０によって読み取りを行う場合、まず、制御部２１によって指令を受けた照明部３１から照明光Ｌｆが出射され、この照明光Ｌｆが読取口を通って読取対象Ｒに照射される。そして、照明光Ｌｆが情報コードＣにて反射した反射光Ｌｒは読取口を通って装置内に取り込まれ、結像レンズ３２を通って受光センサ３３に受光される。読取口と受光センサ３３との間に配される結像レンズ３２は、情報コードＣの像を受光センサ３３上に結像させる構成をなしており、受光センサ３３はこの情報コードＣの像に応じた受光信号を出力する。受光センサ３３から出力された受光信号は、画像データとしてメモリ２２に記憶され、情報コードＣに含まれる情報を取得するためのデコード処理に用いられるようになっている。なお、情報コード読取部３０には、受光センサ３３からの信号を増幅する増幅回路や、その増幅された信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路等が設けられているがこれらの回路については図示を省略している。

非接触通信部４０は、後述するダイポールアンテナ５０及び制御部２１と協働して外部機器との間で複数の周波数帯域の電波（電磁波）による無線通信を行うように構成されている。具体的には、非接触通信部４０は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図１（Ｃ）にて概略的に示すように、発振器４１、変調器４２、復調器４３などを備えてなるものである。なお、非接触通信部４０には、これら以外の公知構成（例えば、増幅器、フィルタ回路、整合回路等）も設けられているが、図１（Ｃ）ではこれらについては図示を省略している。

本実施形態では、非接触通信部４０にて利用可能な周波数帯域として、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（２．４ＧＨｚ帯）、Ｗｉ−Ｆｉ（５ＧＨｚ帯）、ＧＰＳ（１５７５．４２ＧＨｚ帯）、ＷＡＮ（２１００ＧＨｚ帯）が用意されている。また、非接触通信部４０は、例えば、ＲＦＩＤタグとの間で所定の周波数帯域にて電波（電磁波）による通信を行う場合には、ＲＦＩＤタグに記憶されるデータの読取り、或いはＲＦＩＤタグに対するデータの書込みを行なうように機能する。

次に、本実施形態に係る携帯端末１０にて利用されるアンテナの詳細構成について図２〜図４を参照して説明する。なお、図２は、地線５４を用いた調整後アンテナ長さＬの調整を説明する説明図であり、図２（Ａ）は回路基板２０の側面図に相当し、図２（Ｂ）は回路基板２０の平面図に相当する。図３は、第１実施形態における地線５４とグランドパターン５２との位置関係を概略的に示す斜視図である。図４は、使用する周波数帯域の代表周波数と調整後アンテナ長さＬとの関係を示す図表である。

本実施形態では、携帯端末１０にて利用されるアンテナとして、一対のアンテナエレメントを有する半波長ダイポールアンテナ（以下、単にダイポールアンテナ５０ともいう）が採用されている。このダイポールアンテナ５０は、図２に示すように、一方のアンテナエレメントとしてメイン基板２０ａに実装されるメインアンテナ部５１を備えている。このメインアンテナ部５１は、上述したＷｉ−Ｆｉ等の複数の帯域周波数アンテナ機能を有するように例えば種々の延長コイル等を用いて構成されている。

また、ダイポールアンテナ５０は、他方のアンテナエレメントとして回路基板２０の内層等に形成されるグランドパターン５２を利用するように構成されている。このグランドパターン５２には、フレキシブル基板等により構成される地線用基板５３の地線５４が電気的に接続されている。

地線用基板５３は、地線５４を含む平面（図２（Ｂ）にて紙面に直交する方向）が回路基板２０の基板面に対して直交し、かつ、回路基板２０の外縁に沿うように配置されている。グランドパターン５２は、各基板２０ａ〜２０ｃがそれぞれ有するグランドパターンを電気的に接続したものであることから、地線５４からみて回路基板２０の位置にあるものをグランドパターン５２とみなすことができる。このため、地線５４およびグランドパターン５２は、概念的に図３に示す位置関係となるように配置されることとなる。地線５４は、その長手方向の一端５４ａにて、グランドパターン５２のうち他方のアンテナエレメントの開放端側（図２の右側）となる端部５２ａにはんだ等の接続部５５を介して電気的に接続されている。このため、地線５４は、その長手方向の他端５４ｂが他方のアンテナエレメントの給電点側（図２の左側）に向かうように配置されることとなる。

このように構成されるダイポールアンテナ５０では、図２（Ａ）に示すように、給電時に、地線５４を流れる電流Ｉｂと、グランドパターン５２のうち地線５４と同じ長さの開放端側を流れる電流Ｉａとが、逆位相の関係となる。このため、グランドパターン５２の開放端側を流れる電流Ｉａが、地線５４を流れる電流Ｉｂにより相殺される。その結果、他方のアンテナエレメントとしての長さが、グランドパターン５２の長さＬａから地線５４の長さＬｂを引いた調整後アンテナ長さＬとなる。すなわち、地線５４の長さＬｂに応じて他方のアンテナエレメントの長さを調整することができる。

このため、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（２．４ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様でアンテナ特性を向上させる場合には、調整後アンテナ長さＬを、以下の関係式（１）から導き出すことで、調整後アンテナ長さＬが３．１ｃｍとなる地線５４を用意して組み付けることで対応できる。
Ｌ＝λ／４＝ｃ／（４・ｆ） ・・・（１）
なお、伝播速度ｃは、光速であり、３．０×１０^８ｍ／ｓである。

また、Ｗｉ−Ｆｉ（５ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様では、調整後アンテナ長さＬが１．４ｃｍとなる地線５４を用意し、ＧＰＳ（１５７５．４２ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様では、調整後アンテナ長さＬが４．８ｃｍとなる地線５４を用意し、ＷＡＮ（２１００ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様では、調整後アンテナ長さＬが３．６ｃｍとなる地線５４を用意して組み付けることで対応できる。上述した使用する周波数帯域の代表周波数と調整後アンテナ長さＬとの関係を図４にまとめる。

以上説明したように、本実施形態に係る携帯端末１０では、一方のアンテナエレメントを構成するメインアンテナ部５１と回路基板２０のグランドパターン５２を利用して構成される他方のアンテナエレメントとを有するダイポールアンテナ５０と、グランドパターン５２に電気的に接続される地線５４とが設けられている。そして、地線５４は、長手方向の一端５４ａにて、グランドパターン５２の開放端側の端部５２ａに電気的に接続され、長手方向の他端５４ｂが他方のアンテナエレメントの給電点側に向かうように配置されている。

これにより、地線５４の長さＬｂに応じて他方のアンテナエレメントの長さ（調整後アンテナ長さＬ）を調整できるので、様々な周波数帯域を使用する場合でも、アンテナエレメントの一部を構成する回路基板２０を変更することなくアンテナ特性を調整することができる。

特に、地線５４が形成される地線用基板５３は、地線５４を含む平面が回路基板２０の基板面に対して直交し、かつ、回路基板２０の外縁に沿うように配置されている。

これにより、地線５４とグランドパターン５２とが容量結合可能に対向しないので、地線５４およびグランドパターン５２の容量結合に起因するアンテナ特性の低下を確実に防止することができる。特に、地線用基板５３を回路基板２０に近づけて配置できるため、地線５４を設けることによる携帯端末１０の大型化を抑制することができる。

図５は、第１実施形態の第１変形例における地線５４とグランドパターン５２との位置関係を概略的に示す斜視図である。図６は、第１実施形態の第２変形例における地線５４とグランドパターン５２との位置関係を概略的に示す斜視図である。
地線５４は、地線用基板５３により、当該地線５４を含む平面が回路基板２０の基板面に対して直交し、かつ、回路基板２０の外縁に沿うように配置されることに限らず、グランドパターン５２と容量結合しないように配置されればよい。

具体的には、地線用基板５３および回路基板２０を、例えば、第１実施形態の第１変形例として、図５に例示するように構成することができる。すなわち、地線用基板５３は、地線５４を含む平面が回路基板２０の基板面に対して平行となるように配置され、回路基板２０には、地線５４に対向する部位に表面側から裏面側まで設けられる絶縁領域が配置される。ここで、上記絶縁領域は、例えば、回路基板２０に形成される貫通穴（図５のハッチング領域Ｓ参照）により構成することもできるし、表面層から裏面層まで設けられる絶縁層により構成することもできる。

このようにしても、地線５４とグランドパターン５２とが容量結合可能に対向しないので、地線５４およびグランドパターン５２の容量結合に起因するアンテナ特性の低下を確実に防止することができる。特に、地線用基板５３を回路基板２０に対して平行に近づけて配置できるため、地線５４を設けることによる携帯端末１０の大型化を抑制することができる。

また、第１実施形態の第２変形例として、図６に例示するように、地線５４を回路基板２０の基板面上に配置することもできる。この場合には、回路基板２０には、地線５４の長手方向の一端５４ａとグランドパターン５２の開放端側の端部５２ａとを電気的に接続する接続部５５を除き、上述したような絶縁領域（図６のハッチング領域Ｓ参照）が、地線５４とグランドパターン５２との間に配置されている。

このようにしても、地線５４とグランドパターン５２とが容量結合可能に対向しないので、地線５４およびグランドパターン５２の容量結合に起因するアンテナ特性の低下を確実に防止することができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る携帯端末について、図７を用いて説明する。なお、図７は、第２実施形態における携帯端末１０の要部を示す説明図である。
本第２実施形態では、調整後アンテナ長さＬを調整する地線の長さを調整できる点が主に上記第１実施形態と異なる。このため、第１実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る携帯端末１０のダイポールアンテナ５０では、上記第１実施形態に対して、上述した地線用基板５３に代えて地線用基板６０を採用している。この地線用基板６０には、図７に示すように、一方向（図７の左右方向）に断続的に配列される複数の導体Ｐ（Ｐ_１〜Ｐ_ｎ）が設けられている。各導体Ｐは、それぞれ同じ長さであって等間隔となるように配置されており、各導体Ｐ間には、両側の導体Ｐ同士の接続状態を切り替え可能な連結スイッチＳＷ（ＳＷ_１〜ＳＷ_ｎ−１）が配置されている。そして、各導体Ｐのうち一端に配置される導体（以下、一端側導体Ｐ_１ともいう）が接続部５５を介してグランドパターン５２の開放端側の端部５２ａに電気的に接続されている。

そして、本実施形態における地線６１は、複数の導体Ｐのうちの少なくとも連続して配置される一部が導体Ｐ間の導通により一端側導体Ｐ_１に電気的に接続されることで構成される。例えば、図７に例示するように２個の連結スイッチＳＷ_１，ＳＷ_２のみを導通状態に切り替えることで、３個の導体Ｐ_１〜Ｐ_３が電気的に接続されて、一端側導体Ｐ_１から導体Ｐ_３までの長さの地線６１を形成することができる。また、ｋ個の連結スイッチＳＷ_１〜ＳＷ_ｋのみを導通状態に切り替えた場合には、ｋ＋１個の導体Ｐ_１〜Ｐ_ｋ＋１が電気的に接続されて、一端側導体Ｐ_１から導体Ｐ_ｋ＋１までの長さの地線６１を形成することができる。

以上説明したように、本実施形態に係る携帯端末１０では、地線６１は、複数の導体Ｐ（Ｐ_１〜Ｐ_ｎ）のうちの少なくとも連続して配置される一部が導体Ｐ間の導通により一端側導体Ｐ_１に電気的に接続されることで構成される。

これにより、導通する導体Ｐの個数に応じて、逆位相の電流が流れる地線６１の長さ、すなわち、他方のアンテナエレメントの長さを容易に微調整できる。このため、アンテナ特性を向上させたい周波数帯域に対応する波長に合わせて導通する導体Ｐの個数を調整することで、同じ回路基板２０を採用する場合でも、所望の周波数帯域についてそのアンテナ特性を向上させることができる。

特に、他方のアンテナエレメントの長さを容易に微調整できるので、電波法の改正による帯域周波数変化があってもアンテナ特性改善が容易にでき、海外出荷時に使用する周波数帯域が変化した場合でも容易に特性改善が可能となる。

なお、地線６１の長さは、連結スイッチＳＷの切り替えに応じて調整することに限らず、連結スイッチＳＷを廃止し、接続すべき導体Ｐ間を０Ω抵抗実装によるショート等を用いて電気的に接続することで調整してもよい。

また、各導体Ｐの配列方向の長さを、利用する複数の周波数帯域に応じてそれぞれ個別に設定することで、電気的接続箇所を減らすようにしてもよい。具体的には、例えば、図４に示す４種類の周波数帯域を利用する場合には、一端側導体Ｐ_１のみにより形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが４．８ｃｍとなるように一端側導体Ｐ_１の配線方向長さが設定される。また、接続した導体Ｐ_１，Ｐ_２により形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが３．６ｃｍとなるように導体Ｐ_２の配線方向長さが設定される。また、接続した導体Ｐ_１〜Ｐ_３により形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが３．１ｃｍとなるように導体Ｐ_３の配線方向長さが設定される。また、接続した導体Ｐ_１〜Ｐ_４により形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが１．４ｃｍとなるように導体Ｐ_４の配線方向長さが設定される。

このように各導体Ｐ_１〜Ｐ_４の配線方向長さが設定される構成では、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（２．４ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様でアンテナ特性を向上させる場合には、導体Ｐ_１、導体Ｐ_２および導体Ｐ_３を電気的に接続する。これにより、接続した導体Ｐ_１〜Ｐ_３により形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが３．１ｃｍとなり、上記Ｗｉ−Ｆｉ（２．４ＧＨｚ帯）でのアンテナ特性を向上させることができる。また、Ｗｉ−Ｆｉ（５ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様でアンテナ特性を向上させる場合には、導体Ｐ_１、導体Ｐ_２、導体Ｐ_３および導体Ｐ_４を電気的に接続する。これにより、接続した導体Ｐ_１〜Ｐ_４により形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが１．４ｃｍとなり、上記Ｗｉ−Ｆｉ（５ＧＨｚ帯）でのアンテナ特性を向上させることができる。また、ＧＰＳ（１５７５．４２ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様でアンテナ特性を向上させる場合には、導体間接続を行わない。これにより、一端側導体Ｐ_１のみにより形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが４．８ｃｍとなり、上記ＧＰＳ（１５７５．４２ＧＨｚ帯）でのアンテナ特性を向上させることができる。また、ＷＡＮ（２１００ＧＨｚ帯）を主に使用する仕様でアンテナ特性を向上させる場合には、導体Ｐ_１および導体Ｐ_２を電気的に接続する。これにより、接続した導体Ｐ_１，Ｐ_２により形成される地線６１により調整後アンテナ長さＬが３．６ｃｍとなり、上記ＷＡＮ（２１００ＧＨｚ帯）でのアンテナ特性を向上させることができる。

図８は、第２実施形態の第１変形例における地線６１とグランドパターン５２との位置関係を概略的に示す平面図である。
本実施形態では、地線６１を構成するための複数の導体Ｐ（Ｐ_１〜Ｐ_ｎ）は、地線用基板６０により、当該地線６１を含む平面が回路基板２０の基板面に対して直交し、かつ、回路基板２０の外縁に沿うように配置されているが、これに限らず、グランドパターン５２と容量結合しないように配置されればよい。例えば、地線用基板６０は、上記第１実施形態の第１変形例と同様にして、地線６１を含む平面が回路基板２０の基板面に対して平行となるように配置され、回路基板２０には、地線６１に対向する部位に表面側から裏面側まで設けられる絶縁領域Ｓが配置されてもよい。

また、地線６１を構成するための複数の導体Ｐ（Ｐ_１〜Ｐ_ｎ）は、上記第１実施形態の第２変形例と同様に、回路基板２０の基板面上に配置することもできる。
具体的には、図８に示すように、一端側導体Ｐ_１の長手方向の一端とグランドパターン５２の開放端側の端部５２ａとを電気的に接続する接続部５５を除き、上述したような絶縁領域（図８のハッチングＳ参照）が、各導体Ｐ（Ｐ_１〜Ｐ_ｎ）が配列される領域とグランドパターン５２との間に配置されている。

このようにしても、地線６１とグランドパターン５２とを容量結合させることなく、所望の周波数帯域についてそのアンテナ特性を向上させることができる。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る携帯端末について、図９を用いて説明する。なお、図９は、第３実施形態における携帯端末の要部を示す説明図である。
本第３実施形態では、地線を構成する要素を変更した点が主に上記第２実施形態と異なる。このため、第２実施形態と実質的に同様の構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態に係る携帯端末１０のダイポールアンテナ５０では、上記第２実施形態に対して、上述した地線用基板６０に代えて地線用基板７０を採用している。この地線用基板７０は、上記第１実施形態における地線用基板５３と同様に回路基板２０の外縁に沿うように配置されており、当該地線用基板７０には、図９に示すように、長手方向に伸縮可能なロッドアンテナが地線７１として設けられている。この地線７１は、径の異なる複数の略円筒状の導体が連結することで伸縮自在に構成されている。

地線７１は、その長手方向の一端７１ａが接続部５５を介してグランドパターン５２に電気的に接続され、この接続部５５が接続されるロッド部分が地線用基板７０に固定されている。これにより、地線７１は、グランドパターン５２や地線用基板７０に対して、伸縮方向（図９の左右方向）に伸縮可能に地線用基板７０に支持されることとなる。

そして、地線用基板７０には、アンテナ特性を向上させる周波数帯域ごとに地線７１の長手方向の他端７１ｂの位置を示すリブ等の表示（目安）が設けられている。なお、図９の例では、他端７１ｂの位置を示すリブ状の表示７２が地線用基板７０に２つ設けられているが、これに限らず、周波数帯域ごとに表示７２が設けられてもよい。

例えば、図４に示す４種類の周波数帯域を利用する場合には、地線用基板７０に対して、調整後アンテナ長さＬが１．４ｃｍとなる他端７１ｂの位置と、調整後アンテナ長さＬが３．１ｃｍとなる他端７１ｂの位置と、調整後アンテナ長さＬが３．６ｃｍとなる他端７１ｂの位置と、調整後アンテナ長さＬが４．８ｃｍとなる他端７１ｂの位置と、に対応する箇所にそれぞれ表示７２が設けられる。

このように、本実施形態に係る携帯端末１０では、地線７１は、長手方向に伸縮可能なロッドアンテナ（導体）により構成されている。これにより、地線７１の伸縮に応じて、他方のアンテナエレメントの長さを容易に調整できる。このため、アンテナ特性を向上させたい周波数帯域に対応する波長に合わせて地線７１の伸縮度合を調整することで、同じ回路基板２０を採用する場合でも、所望の周波数帯域についてそのアンテナ特性を向上させることができる。

また、製品出荷後であっても、筐体開封後に地線７１を伸縮させてその長さを調整することで、出荷時と異なる周波数帯域のアンテナ特性を向上させることができる。

特に、アンテナ特性を向上させる周波数帯域ごとに地線７１の長手方向の他端７１ｂの位置を示す表示７２が設けられているため、その表示７２に基づいて、所望の周波数帯域に対応する位置まで地線の長手方向の他端７１ｂを伸ばすことで、その周波数帯域についてアンテナ特性を確実に向上させることができる。

なお、地線７１は、地線用基板７０に支持されることに限らず、例えば、筐体内部の側面に支持されるように固定されてもよい。この場合には、筐体内部の側面に地線７１の長手方向の他端７１ｂの位置を示す表示７２を設けることで上記効果を奏する。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る携帯端末について説明する。
本第４実施形態では、地線６１の長さが制御部２１の制御に応じて調整される点が主に上記第２実施形態と異なる。
本実施形態に係る携帯端末１０のダイポールアンテナ５０では、上記連結スイッチＳＷとして、制御部２１の制御に応じて接続状態を切り替え可能なバススイッチを採用している。このバススイッチは、例えば、通常は、オープン状態（非接続状態）であり、接続用電圧（例えば３Ｖ）が印加されると導体Ｐ同士を接続する接続状態になるように構成されている。

そして、例えば、図７に示すように３個の導体Ｐ_１〜Ｐ_３を電気的に接続して地線６１を形成する場合には、導体Ｐ_１および導体Ｐ_２間と導体Ｐ_２および導体Ｐ_３間とのバススイッチのみに上記接続用電圧を印加する。

このように、制御部２１の制御に応じて、地線６１の長さ、すなわち、他方のアンテナエレメントの長さを容易に調整できるので、連結スイッチＳＷの切替作業等を都度行うことなく、個々の通信処理にて使用する周波数帯域に応じてその周波数帯域のアンテナ特性を向上させることができる。

なお、本発明は上記各実施形態および変形例に限定されるものではなく、例えば、以下のように具体化してもよい。
（１）本発明に係るダイポールアンテナ５０は、無線タグリーダ機能および情報コードリーダ機能の両機能を有する携帯端末１０に採用されることに限らず、回路基板のグランドパターンや大地、ケース、車体等を利用して他方のアンテナエレメントを構成する携帯端末に採用されてもよい。

（２）回路基板２０は、メイン基板２０ａおよびキーボード基板２０ｂがフレキシブル基板２０ｃを介して電気的に接続されることで構成されることに限らず、例えば、１つの基板から構成されてもよいし、さらに多くの基板から構成されてもよい。

１０…携帯端末
２０…回路基板
５０…ダイポールアンテナ
５１…メインアンテナ部（一方のアンテナエレメント）
５２…グランドパターン
５３，６０，７０…地線用基板
５４，６１，７１…地線
５５…接続部
７２…表示
Ｌ…調整後アンテナ長さ
Ｐ…導体
Ｓ…絶縁領域
ＳＷ…連結スイッチ

Claims (7)

1. グランドパターンを有する回路基板と、
   一方のアンテナエレメントと前記グランドパターンを利用して構成される他方のアンテナエレメントとを有するダイポールアンテナと、
   を備える携帯端末であって、
   前記グランドパターンに電気的に接続される地線を備え、
   前記地線は、長手方向の一端にて、前記グランドパターンのうち前記他方のアンテナエレメントの開放端側となる端部に電気的に接続され、長手方向の他端が前記他方のアンテナエレメントの給電点側に向かうように配置されることを特徴とする携帯端末。
2. 前記地線は、前記回路基板とは異なる地線用基板に形成されており、
   前記地線用基板は、前記地線を含む平面が前記回路基板の基板面に対して直交し、かつ、前記回路基板の外縁に沿うように配置されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
3. 前記地線は、前記回路基板とは異なる地線用基板に形成されており、
   前記地線用基板は、前記地線を含む平面が前記回路基板の基板面に対して平行となるように配置され、
   前記回路基板には、裏面側まで設けられる絶縁領域が、前記地線に対向する部位に配置されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
4. 前記地線は、前記回路基板の基板面上に配置され、
   前記回路基板には、前記長手方向の一端と前記開放端側となる端部とを電気的に接続する接続部を除き、裏面側まで設けられる絶縁領域が、前記地線と前記グランドパターンとの間に配置されることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
5. 一方向に断続的に配列される複数の導体を備えており、
   前記複数の導体のうち一端に配置される一端側導体が前記開放端側となる端部に電気的に接続され、
   前記地線は、前記複数の導体のうちの少なくとも連続して配置される一部が導体間の導通により前記一端側導体に電気的に接続されることで構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の携帯端末。
6. 前記地線は、前記長手方向に伸縮可能な導体により構成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の携帯端末。
7. アンテナ特性を向上させる周波数帯域ごとに前記地線の前記長手方向の他端の位置を示す表示が設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載の携帯端末。

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