JP3275513B2 - Mobile communication equipment - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナを内蔵し
た移動体通信機に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication device having a built-in antenna.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の移動体通信機として、例えば携帯
電話機は、図５に示すように、無指向性のホイップアン
テナ３０を携帯電話機３１の上部に突出して取り付ける
とともに、携帯電話機３１の内部に板状の逆Ｆアンテナ
３２を取り付け、送信時はホイップアンテナ３０より電
波を送信し、受信時はホイップアンテナ３０と逆Ｆアン
テナ３２とでダイバーシティ装置を構成している。2. Description of the Related Art As a conventional mobile communication device, for example, as shown in FIG. 5, an omnidirectional whip antenna 30 is mounted on a portable telephone 31 so as to protrude from the portable telephone 31 as shown in FIG. A plate-shaped inverted-F antenna 32 is attached, a radio wave is transmitted from the whip antenna 30 during transmission, and a diversity device is configured by the whip antenna 30 and the inverted-F antenna 32 during reception.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
携帯電話機においては、逆Ｆアンテナ３２は、形状が大
型で取り付け位置が制約されるため、携帯電話機３１の
小型化及び設計に制約を与えるものであった。However, in the above-mentioned conventional portable telephone, the inverted F antenna 32 has a large shape and its mounting position is restricted, so that the miniaturization and design of the portable telephone 31 are restricted. Met.
【０００４】本発明は、このような問題を解消するため
になされたものであり、アンテナの利得が大きくなる小
型の移動体通信機を提供することを目的とするものであ
る。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a small-sized mobile communication device having a large antenna gain.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明においては、ダイバーシティ装置を有する
移動体通信機において、ホイップアンテナと、一方の面
にグランドパターンを有する回路基板と、前記グランド
パターン上に取り付けられた表面実装型アンテナとを備
え、前記表面実装型アンテナを送信用とするとともに、
前記表面実装型アンテナと前記ホイップアンテナとを受
信用としてダイバーシティ装置を構成し、前記表面実装
型アンテナの送信電波を前記グランドパターンでシール
ドさせることを特徴とする。According to the present invention, there is provided a mobile communication device having a diversity device, comprising: a whip antenna; a circuit board having a ground pattern on one surface; Bei a surface mount antenna mounted on the ground pattern
For example, while the surface-mounted antenna is used for transmission,
Receiving the surface mount antenna and the whip antenna
A diversity device is constructed for credibility , and transmission radio waves of the surface mount antenna are shielded by the ground pattern.
【０００６】また、前記表面実装型アンテナが、放射部
と、該放射部の端部から下方に形成された固定部と、該
固定部の一方の先端と一体に形成された給電端子及びグ
ランド端子とからなる断面略コ字型の金属シャーシと、
該金属シャーシ内に空間を設けて取り付けられた、側面
にグランド電極を有する誘電体基板とで構成されたこと
を特徴とするものである。The surface mount antenna may further include a radiating portion, a fixed portion formed below the end of the radiating portion, a power supply terminal and a ground terminal formed integrally with one end of the fixed portion. A metal chassis having a substantially U-shaped cross section,
And a dielectric substrate having a ground electrode on a side surface and provided with a space in the metal chassis.
【０００７】上記の構成によれば、送信用の表面実装型
アンテナを移動体通信機に内蔵し、表面実装型アンテナ
がグランドパターンを有する回路基板に取り付けられる
ため、グランドパターンによるシールド効果が得られ
る。According to the above configuration, the surface mount antenna for transmission is built in the mobile communication device, and the surface mount antenna is mounted on the circuit board having the ground pattern, so that the shielding effect by the ground pattern can be obtained. .
【０００８】また、送信用の表面実装型アンテナは、金
属シャーシの放射部と誘電体基板の表面との間に空間を
設けることにより、放射電波の損失を抑制するととも
に、電波を送受信する放射部に金属を用いているため、
アンテナの抵抗成分が小さくなり、熱容量が大きくなっ
てジュール損が減少し、アンテナの利得が向上する。In the surface mount antenna for transmission, a space is provided between the radiating portion of the metal chassis and the surface of the dielectric substrate, thereby suppressing loss of radiated radio waves and radiating portion for transmitting and receiving radio waves. Because metal is used for
The resistance component of the antenna decreases, the heat capacity increases, the Joule loss decreases, and the gain of the antenna improves.
【０００９】さらに、内蔵した表面実装型アンテナとホ
イップアンテナとで受信時にダイバーシティ装置を構成
している。Furthermore, a diversity device is formed by the built-in surface mount antenna and whip antenna at the time of reception.
【００１０】[0010]
【実施例】以下、本発明による移動体通信機として、例
えば、携帯電話機の実施例を図面を用いて説明する。図
１は本発明による携帯電話機の部分断面図である。図１
において、１ａは携帯電話機本体を示し、携帯電話機本
体１ａの内部に、アースに接続するグランドパターン２
ａを形成し、グランドパターン２ａを形成した面の反対
面に、給電端２ｂ及びグランドパターン２ｃを形成した
回路基板２を、携帯電話器本体１ａの表面と平行して取
り付け、回路基板２の給電端２ｂ及びグランドパターン
２ｃ上に、アンテナ３を取り付けるとともに、携帯電話
機本体１ａの上部にホイップアンテナ４を突出して取り
付け、携帯電話機１を構成している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a mobile communication device according to the present invention, for example, a portable telephone will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial sectional view of a mobile phone according to the present invention. FIG.
In the figure, 1a indicates a mobile phone main body, and a ground pattern 2 connected to the ground is provided inside the mobile phone main body 1a.
a, and a circuit board 2 on which a power supply end 2b and a ground pattern 2c are formed is mounted on the surface opposite to the surface on which the ground pattern 2a is formed in parallel with the surface of the mobile phone main body 1a. The antenna 3 is mounted on the end 2b and the ground pattern 2c, and the whip antenna 4 is protruded and mounted on the upper part of the mobile phone main body 1a to constitute the mobile phone 1.
【００１１】図２は本発明による移動体通信機に用いる
アンテナの斜視図である。図２において、１１はセラミ
ックや樹脂からなる直方体の誘電体基板を示し、誘電体
基板１１の長辺側の両側面にグランド電極１２，１２を
形成するとともに、短辺側の両側面に接続電極１３ａ，
１３ｂ，１３ｃを形成している。また、１４は、例えば
銅または銅合金からなる断面略コ字形の金属シャーシを
示し、金属シャーシ１４は長方形で平面形に形成した放
射部１５と、放射部１５の短辺側の両端から下方に垂直
に折り曲げた２つの固定部１６，１７を有し、固定部１
６の先端には、給電端子１８及びグランド端子１９を一
体に形成している。ここで、固定部１６は、固定部１７
より給電端子１８及びグランド端子１９を設ける分短く
形成され、給電端子１８及びグランド端子１９を含む固
定部１６と固定部１７の長さは、誘電体基板１１の厚み
に比べて大きく設定されている。FIG. 2 is a perspective view of an antenna used in a mobile communication device according to the present invention. In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a rectangular parallelepiped dielectric substrate made of ceramic or resin. Ground electrodes 12, 12 are formed on both long sides of the dielectric substrate 11, and connection electrodes are formed on both short sides. 13a,
13b and 13c are formed. Reference numeral 14 denotes a metal chassis having a substantially U-shaped cross section made of, for example, copper or a copper alloy. It has two fixing portions 16 and 17 bent vertically, and the fixing portion 1
A power supply terminal 18 and a ground terminal 19 are formed integrally at the tip of the sixth. Here, the fixing part 16 is
The lengths of the fixed portions 16 and 17 including the power supply terminal 18 and the ground terminal 19 are set to be larger than the thickness of the dielectric substrate 11. .
【００１２】そして、金属シャーシ１４の内部に、誘電
体基板１１を挿入し、誘電体基板１１の短辺側の側面
を、金属シャーシ１４の固定部１６、１７の内側に当接
するとともに、金属シャーシ１４の放射部１５と、誘電
体基板１１の表面との間に空間２０を設け、誘電体基板
１１の接続電極１３ａと金属シャーシ１４の固定部１
７、及び誘電体基板１１の接続電極１３ｂ，１３ｃと金
属シャーシ１４の給電端子１８、グランド端子１９とを
はんだで接合して、アンテナ３を構成している。Then, the dielectric substrate 11 is inserted into the metal chassis 14, and the short side surface of the dielectric substrate 11 is brought into contact with the inside of the fixing portions 16 and 17 of the metal chassis 14. A space 20 is provided between the radiating portion 15 of the substrate 14 and the surface of the dielectric substrate 11, and the connection electrode 13 a of the dielectric substrate 11 and the fixing portion 1 of the metal chassis 14 are provided.
7, and the connection electrodes 13b and 13c of the dielectric substrate 11 and the power supply terminal 18 and the ground terminal 19 of the metal chassis 14 are joined by solder to form the antenna 3.
【００１３】その後、アンテナ３を、回路基板２に載置
し、グランド電極１２，１２及びグランド端子１９と、
グランドパターン２ｃとをはんだ付けし、給電端子１８
と給電線２ｂとをはんだ付けして表面実装する。After that, the antenna 3 is mounted on the circuit board 2, and the ground electrodes 12, 12 and the ground terminal 19 are connected to the antenna 3.
Soldering the ground pattern 2c and the power supply terminal 18
And the power supply line 2b are soldered and surface-mounted.
【００１４】このように構成したアンテナ３は、金属シ
ャーシ１４の放射部１５に流れる高周波電流が、図３に
示すように、給電端子１８からその対向する側面にかけ
て流れ、この高周波電流の周りに磁界が発生し、その磁
界に回りに電界が発生して放射部１５より電波を放射す
る。このとき、金属シャーシ１４の放射部１５と誘電体
基板１１の表面との間に空間２０を設けているため、磁
界によりグランド面に発生する渦電流が抑制されるとと
もに、電界が誘電体基板１１の内部に集中しにくくな
る。したがって、電波の放射効率が向上してアンテナ３
の利得が高まり、小型のアンテナでも十分な利得が確保
できる。In the antenna 3 configured as described above, the high-frequency current flowing through the radiating portion 15 of the metal chassis 14 flows from the power supply terminal 18 to the opposite side surface, as shown in FIG. Is generated, an electric field is generated around the magnetic field, and the radiating unit 15 radiates radio waves. At this time, since the space 20 is provided between the radiating portion 15 of the metal chassis 14 and the surface of the dielectric substrate 11, eddy current generated on the ground surface by the magnetic field is suppressed, and the electric field is reduced. It is difficult to concentrate inside. Therefore, the radiation efficiency of the radio wave is improved and the antenna 3
And a sufficient gain can be secured even with a small antenna.
【００１５】また、電波を送受信する放射部１５に金属
を用いているため、アンテナ３の抵抗成分が小さくなる
とともに、熱容量が大きくなってジュール損が減少し、
よりアンテナ３の利得が向上する。Further, since metal is used for the radiating portion 15 for transmitting and receiving radio waves, the resistance component of the antenna 3 is reduced, the heat capacity is increased, and the Joule loss is reduced.
The gain of the antenna 3 is further improved.
【００１６】さらに、アンテナ３は、側面にグランド電
極１２、給電端子１８及びグランド端子１９を形成し、
誘電体基板１１の底面を平坦にしているため、アンテナ
３を回路基板２に表面実装することができる。Further, the antenna 3 has a ground electrode 12, a feed terminal 18 and a ground terminal 19 formed on the side surface thereof.
Since the bottom surface of the dielectric substrate 11 is flat, the antenna 3 can be surface-mounted on the circuit board 2.
【００１７】アンテナ３の具体例として、長さ１０ｍ
ｍ、幅６．３ｍｍ、高さ４ｍｍの形状で、共振周波数が
１．９ＧＨｚのアンテナの指向特性を図４に示す。図４
において、最大利得が−１ｄＢという良好な値を示して
おり、小型でも高い利得が得られている。また、−１８
０゜方向、すなわちアンテナ３と携帯電話機本体１ａの
表面との間に、アースに接続するグランドパターン２ａ
が存在する方向では、利得が１０ｄＢ以上減衰してお
り、アンテナ３からの送信出力を１／１０以下に低下さ
せることができる。すなわち、グランドパターン２ａが
存在しない方向に指向性を持たせることができる。As a specific example of the antenna 3, a length of 10 m
FIG. 4 shows the directivity characteristics of an antenna having a shape of m, a width of 6.3 mm and a height of 4 mm and a resonance frequency of 1.9 GHz. FIG.
, The maximum gain shows a good value of -1 dB, and a high gain is obtained even with a small size. Also, -18
0 ° direction, that is, between the antenna 3 and the surface of the mobile phone main body 1a, a ground pattern 2a connected to the ground.
In the direction where exists, the gain is attenuated by 10 dB or more, and the transmission output from the antenna 3 can be reduced to 1/10 or less. That is, directivity can be provided in a direction in which the ground pattern 2a does not exist.
【００１８】このように構成した携帯電話機１は、送信
用のアンテナ３を携帯電話機１に内蔵し、アンテナ３が
グランドパターン２ａを有する回路基板２に表面実装さ
れるため、回路基板２のグランドパターン２ａによるシ
ールド効果が得られる。また、アンテナ３が小型で回路
基板２に表面実装することができるため、アンテナ３の
取り付け位置が制約されない。さらに、受信用としてア
ンテナ３とホイップアンテナ４とでダイバーシティ装置
を構成することにより、高感度で良好な受信性能を得る
ことができる。In the portable telephone 1 thus configured, the transmitting antenna 3 is built in the portable telephone 1 and the antenna 3 is surface-mounted on the circuit board 2 having the ground pattern 2a. 2a provides a shielding effect. Further, since the antenna 3 is small and can be surface-mounted on the circuit board 2, the mounting position of the antenna 3 is not restricted. Furthermore, by forming a diversity device with the antenna 3 and the whip antenna 4 for reception, it is possible to obtain high sensitivity and good reception performance.
【００１９】なお、回路基板２は、グランドパターン２
ａを内蔵する多層回路基板を用いることができる。ま
た、グランドパターン２ａは、アンテナ３が取り付けら
れている面に形成してもよい。The circuit board 2 includes a ground pattern 2
It is possible to use a multilayer circuit board incorporating a. Further, the ground pattern 2a may be formed on a surface on which the antenna 3 is mounted.
【００２０】[0020]
【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる移
動体通信機によれば、送信用の表面実装型アンテナを移
動体通信機本体に内蔵し、表面実装型アンテナがグラン
ドパターンを有する回路基板に取り付けられるため、グ
ランドパターンによるシールド効果が得られる。As described above, according to the mobile communication device of the present invention, the surface mount antenna for transmission is built in the main body of the mobile communication device, and the surface mount antenna has a ground pattern. Since it is attached to the substrate, a shielding effect by the ground pattern can be obtained.
【００２１】また、内蔵された表面実装型アンテナは、
放射部に金属シャーシを用い、誘電体基板との間に空間
を設けているため、アンテナの利得が大きくなり、アン
テナを小型にすることができる。その結果、アンテナの
取り付け位置に制約を受けないため、移動体通信機本体
内の最適な位置に取り付けることができる。さらに、移
動体通信機の設計が容易になり、移動体通信機の小型化
に寄与するものである。The built-in surface mount antenna has
Since the metal chassis is used for the radiating portion and a space is provided between the radiating portion and the dielectric substrate, the gain of the antenna is increased, and the antenna can be reduced in size. As a result, since there is no restriction on the mounting position of the antenna, the antenna can be mounted at an optimal position in the mobile communication device main body. Further, the design of the mobile communication device is facilitated, which contributes to downsizing of the mobile communication device.
【００２２】また、受信用として内蔵された表面実装型
アンテナとホイップアンテナとでダイバーシティ装置を
構成することにより、高感度で良好な受信性能を得るこ
とができる。Also, by forming a diversity device with a surface-mounted antenna and a whip antenna built in for reception, high sensitivity and good reception performance can be obtained.
【図１】本発明の実施例による移動体通信機を示す部分
断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view illustrating a mobile communication device according to an embodiment of the present invention.
【図２】図１の移動体通信機に用いる表面実装型アンテ
ナの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a surface mount antenna used in the mobile communication device of FIG.
【図３】図２の表面実装型アンテナの金属シャーシ上を
流れる高周波電流の方向を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the direction of a high-frequency current flowing on a metal chassis of the surface mount antenna of FIG. 2;
【図４】図２の表面実装型アンテナの指向特性図であ
る。FIG. 4 is a directional characteristic diagram of the surface mount antenna of FIG. 2;
【図５】従来の移動体通信機の部分断面斜視図である。FIG. 5 is a partial sectional perspective view of a conventional mobile communication device.
１ 携帯電話機 １ａ 携帯電話機本体 ２ 回路基板 ２ａ、２ｃ グランドパターン ３ アンテナ ４ ホイップアンテナ １１ 誘電体基板 １４ 金属シャーシ １５ 放射部 １６，１７ 固定部 １８ 給電端子 １９ グランド端子 ２０ 空間 Reference Signs List 1 mobile phone 1a mobile phone main body 2 circuit board 2a, 2c ground pattern 3 antenna 4 whip antenna 11 dielectric board 14 metal chassis 15 radiating section 16, 17 fixing section 18 power supply terminal 19 ground terminal 20 space
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｑ 21/28 Ｈ０４Ｂ 7/08 Ａ Ｈ０４Ｂ 7/08 7/26 Ｖ (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04Q 7/32 H01Q 1/24 H04B 7/26 H01Q 1/24 H01Q 13/08 H01Q 17/00 H01Q 21/28 H04B 7/08 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 identification code FI H01Q 21/28 H04B 7/08 A H04B 7/08 7/26 V (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) ) H04Q 7/32 H01Q 1/24 H04B 7/26 H01Q 1/24 H01Q 13/08 H01Q 17/00 H01Q 21/28 H04B 7/08
Claims (2)
機において、ホイップアンテナと、一方の面にグランド
パターンを有する回路基板と、前記グランドパターン上
に取り付けられた表面実装型アンテナとを備え、前記表
面実装型アンテナを送信用とするとともに、前記表面実
装型アンテナと前記ホイップアンテナとを受信用として
ダイバーシティ装置を構成し、前記表面実装型アンテナ
の送信電波を前記グランドパターンでシールドさせるこ
とを特徴とする移動体通信機。1. A mobile communication apparatus having a diversity apparatus, comprising: a whip antenna, and a circuit board having a ground pattern on one surface, and a surface mount type antenna mounted on the ground pattern, the table
A surface mount antenna is used for transmission, and the surface
A mobile communication device, comprising: a diversity device for receiving a mounted antenna and the whip antenna for reception; and shielding a transmission radio wave of the surface mounted antenna with the ground pattern.
該放射部の端部から下方に形成された固定部と、該固定
部の一方の先端と一体に形成された給電端子及びグラン
ド端子とからなる断面略コ字形の金属シャーシと、該金
属シャーシ内に空間を設けて取り付けられた、側面にグ
ランド電極を有する誘電体基板とで構成されたことを特
徴とする請求項１記載の移動体通信機。2. The antenna according to claim 1, wherein the surface-mounted antenna includes: a radiating unit;
A metal chassis having a substantially U-shaped cross section including a fixed portion formed below the end of the radiating portion, a power supply terminal and a ground terminal formed integrally with one end of the fixed portion; 2. The mobile communication device according to claim 1, further comprising: a dielectric substrate having a ground electrode on a side surface, the dielectric substrate being provided with a space provided in the mobile communication device.
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| JP03152394A JP3275513B2 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Mobile communication equipment |
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