JP3982098B2 - アンテナおよび携帯端末装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、携帯電話に使用して好適なアンテナおよび携帯端末装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話では、使用時に筐体から引き出し可能で、不使用時に筐体に収納可能なホイップアンテナと、受信専用の内蔵アンテナを備えていた。ホイップアンテナとしてはモノポールアンテナ、内蔵アンテナとしては逆Fアンテナが用いられていた。また、逆Fアンテナはモノポールアンテナを板状にして地板(アース板)に平行に折り曲げることにより筐体に内蔵を可能としていた。
【0003】
図10は従来の内蔵アンテナの構成を示す図である。図10に示すヘリカルアンテナ103は下側ケース100側(人体に接触する側と反対側)から内部を見た図である。図10において、基板101面上のほとんどはシールドケース102で覆われ、シールドケース102で覆われていない上部の基板面上にヘリカルアンテナ103を横置きにして、給電点と開放端部とを基板101上に固定して設けている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のホイップアンテナは筐体を地板として利用しているため、搭載される周辺の影響を受けやすくなるという不都合があった。また、逆Fアンテナは板状であるため筐体内のスペースを大幅に占有するという不都合があった。
【0005】
また、図10に示す従来の内蔵アンテナでは、ヘリカルアンテナ103を基板101上に横置きにしているので、基板上のアンテナの実装面積が大きいため、基板上の他の部品の実装面積が小さくなり、しかも、ヘリカルアンテナ103を基板101上に横置きにして開放端部を基板上に固定しているので基板の裏面が使えず、開放端部と人体との間に地板を配置するスペースがないため、人体の影響を受けやすいという不都合があった。
【0006】
また、内蔵アンテナとしてマイクロストリップアンテナ等のチップアンテナを用いることを考えた場合、小型化を図ることができるため占有スペースが小さいが、チップ全体を基板上に実装するため、基板の他の部品の実装面積が狭くなり、しかも、開放端部と人体との間に地板を配置できないため、人体の影響を受けやすいという不都合があった。
【0007】
そこで、本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、1/4波長のアンテナの給電点から1/8波長部分までのヘリカルアンテナと1/8波長部分から開放端部までの屈曲アンテナとを用いて、基板上のアンテナの実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくするアンテナおよび携帯端末装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のアンテナは、基板上の給電部からの給電により空中に所定波長に基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナであって、上記給電部からの給電による動作に基づいた、第1の動作領域を構成する第1のアンテナ部と、第2の動作領域を構成する第2のアンテナ部とを備え、上記波長に対して電気長が略1/4波長であって、上記第1のアンテナ部は上記給電部による上記基板上の給電点から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナとし、上記第2のアンテナ部は上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとし、上記伸延アンテナと対向する上記基板の裏側の面にアース板を配置したものである。
【0009】
また、本発明の携帯端末装置は、基板上の給電部からの給電により空中に所定波長に基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナを設けた携帯端末装置であって、上記給電部からの給電による動作に基づいた、第1の動作領域を構成する第1のアンテナ部と、第2の動作領域を構成する第2のアンテナ部とを備え、上記波長に対して電気長が略1/4波長であって、上記第1のアンテナ部は上記給電部による上記基板上の給電点から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナとし、上記第2のアンテナ部は上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとし、上記伸延アンテナと対向する上記基板の裏側の面にアース板を配置したものである。
【0010】
従って本発明によれば、以下の作用をする。
給電点で第1のアンテナ部のヘリカルアンテナの一端に給電部から所定のサイン波形またはコサイン波形の電流および電圧が供給される。第1のアンテナ部のヘリカルアンテナは給電点から1/8波長(λ)の部分まで設けられ、1/8波長(λ)の部分から開放端まで第2のアンテナ部の屈曲アンテナが設けられる。
【0011】
従って、第1のアンテナ部のヘリカルアンテナと第2のアンテナ部の屈曲アンテナとで構成されるアンテナの1/4波長(λ)に対して、第1のアンテナ部のヘリカルアンテナに相当する給電点から1/8波長(λ)の部分までは電流の値が大きく動作するため電流支配領域となり、第2のアンテナ部の屈曲アンテナに相当する1/8波長(λ)の部分から開放端までは電圧の値が大きく動作するため電荷(電圧)支配領域となる。
【0012】
ここで、第2のアンテナ部の屈曲アンテナに相当する1/8波長(λ)の部分から開放端までは電圧の値が大きく動作する電荷(電圧)支配領域となるので、第2のアンテナ部の屈曲アンテナに対向して開放端を覆うように、基板の裏面上にアース板(地板)を配置している。
【0013】
一般に、入力インピーダンスは、1/8波長(λ)から開放端に近い側の電荷(電圧)支配領域部分に人体などが近づくと、電荷の値が大きいため、電界の乱れにより大きく影響を受けやすいが、1/8波長(λ)から給電点側の電流支配領域に、人体が近づいても余り入力インピーダンスは影響を受けない。
【0014】
そこで、電荷(電圧)支配領域に相当する第2のアンテナ部の屈曲アンテナをなるべく人体から離れるように下側ケース側の基板の上側で、しかも指で持たれることがほとんどない位置に配置した。
【0015】
また、人体の耳が接触することが多い上側ケースのスピーカ側と第2のアンテナ部の屈曲アンテナとの間の上側ケース側の基板上にアース板を設け、電荷(電圧)支配領域の電界を強制的にアース板に結合させ、電界の安定化を図っている。
【0016】
また、基板面に垂直に第1のアンテナ部のヘリカルアンテナを配置し、基板面から所定の距離を有するように所定の直線部及び屈曲部を有する第2のアンテナ部の屈曲アンテナを配置したので、第1のアンテナ部のヘリカルアンテナの実装部分以外が他の部品の実装可能部となる。このようにして、下側ケース側の基板面における基板の実装可能面積を拡大することができる。
【0017】
また、上側ケース側の基板の上面には給電点のみが設けられるので、給電点を除く部分が他の部品の実装可能部となる。このようにして、上側ケース側の基板面における基板の実装可能面積を拡大することができる。
【0018】
また、基板の給電点の下部から基板に垂直に立ち上げられた第1のアンテナ部のヘリカルアンテナの上部までの距離を大きくすることで、基板に対して配置する際に、第1のアンテナ部のヘリカルアンテナの下部を給電点に対して弾性的に固定接触することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本実施の形態のアンテナおよび携帯端末装置は、1/4波長のアンテナの給電点から1/8波長部分までのヘリカルアンテナと1/8波長部分から開放端部までの屈曲アンテナとを用いて、基板上の実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくするものである。
【0020】
図1は、本実施の形態の携帯端末装置の外観斜視図である。
図1において、携帯端末装置1は、上側ケース2と下側ケース3とを合わせるように構成されている。上側ケース2は、上部に受信音を出力するスピーカ5を有し、中央部に電話番号等の表示を行う表示部6を有し、下部に電話番号等の入力を可能とする入力キー7および音声入力による通話を可能とするマイクロフォン8を有している。下側ケース3は、上部にホイップアンテナ4を有している。
【0021】
図2は、本実施の形態の携帯端末装置の内部構成を示す分解斜視図である。
図2において、携帯端末装置1は、上側ケース2を下にして、下側ケース3を開けると、上側ケース2の内部に通信のための所定の電気回路が配設された基板10が配置されている。基板10の上部および下部を除く面上は電気回路を保護するためアース皮膜が塗布されたシールドケース11で覆われている。
【0022】
基板10の上部のシールドケース11から露出した部分には、内部アンテナ12が設けられている。内部アンテナ12は、ヘリカルアンテナ13と屈曲アンテナ14とを有して構成される。ヘリカルアンテナ13は基板面上に垂直に設けられていて、ヘリカルアンテナ13の上部は屈曲アンテナ14に連続していて、屈曲アンテナ14は支持体15により基板10面上から離れるようにして支持されている。
【0023】
図3は、本実施の形態の携帯端末装置の構成を示す側面図である。
図3Aは外観を示し、図3Bは内部を示す。図3Aで示す下側ケース3側の基板10面にはシールドケース11から露出している上側に、図3Bで示すヘリカルアンテナ13が基板面に対して垂直に立ち上げられていて、ヘリカルアンテナ13の上部は屈曲アンテナ14に連続していて、屈曲アンテナ14が作る面は基板面と所定の距離を有するように構成されている。また、ここで、上側ケース2側の基板10面の屈曲アンテナ14が作る面と対向する部分にはアース板20が配置されている。アース板20は、屈曲アンテナ14の開放端部で生じる電界を人体の手前で結合させて、人体の影響を受け難くする働きをする。
【0024】
図4は、本実施の形態のアンテナの構成を示す一部拡大斜視図である。
図4において、基板10面のシールドケース11から露出している基板先端部分に、ヘリカルアンテナ13が下部の基板面の給電点21から上部まで基板面に対して垂直に立ち上げられている。
【0025】
ヘリカルアンテナ13の上部は屈曲アンテナ14の基板幅方向(右側)の第1の直線部に連続していて、屈曲アンテナ14は第1の直線部から基板中央側(シールドケース11側)へ第1の屈曲をしてから第2の直線部を有し、さらに基板幅方向(右側)に第2の屈曲してから第3の直線部を有し、さらに基板先端側へ第3の屈曲してから第4の直線部を有し、さらに基板幅方向(左側)に第4の屈曲してから第5の直線部を有する。
【0026】
また、さらに、屈曲アンテナ14は基板幅方向(左側)の第5の直線部から基板先端側へ第5の屈曲をしてから第6の直線部を有し、さらに基板幅方向(右側)に第6の屈曲してから第7の直線部を有し、さらに基板先端側へ第7の屈曲してから第8の直線部を有し、さらに基板幅方向(左側)に第8の屈曲してから第9の直線部を有する。
【0027】
このような第1〜第9の直線部および第1〜第8の屈曲は基板10およびシールドケース11の面上に設けられた支持体15によって方向および長さが支持されている。なお、この支持体15によって屈曲アンテナ14が構成する面が基板面と所定の空間を有するように支持される。また、屈曲アンテナ14が構成する面と対向してさらに屈曲アンテナ14の開放端22を覆う基板面の裏側にアース板20が設けられている。アース板20は、屈曲アンテナ14の開放端22で生じる電界を人体の手前で結合させて、人体の影響を受け難くする働きをする。
【0028】
次に、本実施の形態のアンテナの動作を説明する。
図5は、本実施の形態のアンテナの動作を示す図である。なお、本実施の形態のヘリカルアンテナ13と屈曲アンテナ14とで構成されるアンテナ12は電気長が1/4波長(λ)のアンテナである。
【0029】
図5において、給電点21でヘリカルアンテナ13の一端に給電部23から所定のサイン波形またはコサイン波形の電流Iおよび電圧Vが供給される。ヘリカルアンテナ13は給電点21から1/8波長(λ)の部分まで設けられ、1/8波長(λ)の部分から開放端22まで屈曲アンテナ14が設けられる。
【0030】
ここで、給電点21に対して、本実施の形態のヘリカルアンテナ13と屈曲アンテナ14とで構成されるアンテナ12の1/4波長(λ)の長さを折り返した、1/2波長(λ)のダイポールアンテナを考えた場合、アンテナに生じる電流Iおよび電圧Vは図5に示すようになる。つまり、縦方向のアンテナに対して横方向に大きさを示した場合、電流Iは両ダイポールアンテナの端部でゼロで給電点21でプラスの最大となり、電圧Vは両ダイポールアンテナの端部でマイナスの最大またはプラスの最大となり給電点21でゼロとなる。
【0031】
従って、本実施の形態のヘリカルアンテナ13と屈曲アンテナ14とで構成されるアンテナ12の1/4波長(λ)に対して、ヘリカルアンテナ13に相当する給電点21から1/8波長(λ)の部分までは電流Iの値が大きく動作するため電流支配領域30となり、屈曲アンテナ14に相当する1/8波長(λ)の部分から開放端22までは電圧Vの値が大きく動作するため電荷(電圧)支配領域31となる。
【0032】
図6は、本実施の形態の基板上のアンテナの動作を示す図である。また、図7は、本実施の形態の使用状態を示す図である。
図6において、基板10上に配置されたヘリカルアンテナ13に相当する給電点21から1/8波長(λ)の部分までは電流Iの値が大きく動作するため電流支配領域30となり、屈曲アンテナ14に相当する1/8波長(λ)の部分から開放端22までは電圧Vの値が大きく動作するため電荷(電圧)支配領域31となる。ここで、屈曲アンテナ14に対向して開放端22を覆うように、基板10の裏面上にアース板20を配置している。
【0033】
上述したように、給電点21から1/8波長(λ)を境に、給電点21に近い側は電流Iが支配的な領域となり、開放端22に近い側が電荷が支配的な領域となる。ここで、一般に、入力インピーダンスは、1/8波長(λ)から開放端22に近い側の電荷(電圧)支配領域31部分に人体などが近づくと、電荷の値が大きいため、電界の乱れにより大きく影響を受けやすい。また、1/8波長(λ)から給電点21側の電流支配領域30に、人体が近づいても余り入力インピーダンスは影響を受けない。
【0034】
そこで、図7に使用状態を示すように、本実施の形態では、電荷(電圧)支配領域31に相当する屈曲アンテナ14をなるべく人体40から離れるように下側ケース3側の面の基板10の上側で、しかも指42で持たれることがほとんどない左側に配置した。なお、使用状態では、図7で示すように指42を下側ケース3側のヘリカルコイル13の下方に沿わせるのが多い。
【0035】
また、人体40の耳41が接触することが多い上側ケース2のスピーカ5側と屈曲アンテナ14との間の上側ケース2側の基板10上にアース板20を設け、電荷(電圧)支配領域31の電界を強制的にアース板20に結合させ、電界の安定化を図っている。
【0036】
また、図8は、本実施の形態の基板の実装可能部を示す図である。
図8Aは下側ケース3側から基板面を見た下面、図8Bは下面の基板面の実装可能部、図8Cは上側ケース2側から基板面を見た上面、図8Dは上面の基板面の実装可能部を示す。
【0037】
図8Aにおいて示すように、基板10の下面にはシールドケース11から露出した上部先端部の右側に基板面に垂直にヘリカルアンテナ13を配置し、左側に基板10面から所定の距離を有するように所定の直線部及び屈曲部を有する屈曲アンテナ14を配置したので、図8Bに示すように、ヘリカルアンテナ13の実装部分以外の斜線部分が他の部品の実装可能部50となる。このようにして、基板の下面における基板の実装可能面積を拡大することができる。
【0038】
また、図8Cにおいて示すように、基板10の上面には給電点21のみが設けられるので、図8Dに示すように、給電点21を除く斜線部分が他の部品の実装可能部51となる。このようにして、基板の上面における基板の実装可能面積を拡大することができる。
【0039】
また、基板10の給電点21の下部から基板10に垂直に立ち上げられたヘリカルアンテナ13の上部までの距離を、例えば支持体15の高さよりも大きくすることで、支持体15により屈曲アンテナ14を基板10に対して配置する際に、ヘリカルアンテナ13の下部を給電点21に対して弾性的に固定接触することができる。
【0040】
また、ヘリカルアンテナ13および屈曲アンテナ14の構成は上述したものに限らず、以下に述べる構成を用いても良い。
図9は、本実施の形態の他のアンテナの構成を示す図である。図9Aはヘリカルアンテナ60を縦置き(基板の縦方向)にした構成、図9Bは屈曲アンテナ62の直線部の折り返し部分を縦にした構成、図9Cは屈曲アンテナ64の直線部の折り返し部分を左右に振り分けた構成、図9Dは屈曲アンテナ66の直線部の折り返しをヘリカルにした構成をそれぞれ示す。
【0041】
また、屈曲アンテナ14の構成は上述したものに限らず、支持体15により、1平面状に構成してもよく、多面的または曲面的にすることにより立体的に構成しても良い。これにより、所定の電気長である1/4λを得やすく基板上の他の実装部品から開放端22を離すように任意に屈曲アンテナ14を構成することができる。
【0042】
上述した本実施の形態のアンテナは、基板10上の給電部23からの給電により空中に所定波長λに基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナであって、給電部23からの給電による動作に基づいた、第1の動作領域をとしての電流支配領域30を構成する第1のアンテナ部としてのヘリカルアンテナ13と、第2の動作領域としての電荷支配領域31を構成する第2のアンテナ部としての屈曲アンテナ14とを備えたので、第1または第2の動作領域に応じて、人体接近時にアンテナのインピーダンスが影響を受けにくい領域と受けやすい領域とで第1および第2のアンテナ部とに分けて基板上に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくすることができる。
【0043】
また、本実施の形態のアンテナは、上述において、波長λに対して電気長が略1/4波長であって、第1のアンテナ部は給電部23による基板10上の給電点21から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナ13とし、第2のアンテナ部は給電点21の略1/8波長部分から開放端部22までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとしての屈曲アンテナ14とするので、給電点21から1/8波長(λ)を境に、給電点21に近い側は電流が支配的な領域となり、開放端22に近い側が電荷が支配的な領域となるため、アンテナの入力インピーダンスは、1/8波長(λ)から開放端に近い側の電荷(電圧)支配領域部分に人体などが近づくと、電荷の値が大きいため、電界の乱れにより大きく影響を受けやすくなるが、1/8波長(λ)から給電点側の電流支配領域に、人体が近づいても余り入力インピーダンスは影響を受けないため、電荷(電圧)支配領域に相当する屈曲アンテナをなるべく人体から離れるように有効領域に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくすることができる。
【0044】
本実施の形態のアンテナは、上述において、伸延アンテナとしての屈曲アンテナ14と対向する基板10の裏側の面にアース板20を配置したので、人体40の耳41が接触することが多い側と屈曲アンテナ14との間の基板10上にアース板20を設け、電荷(電圧)支配領域の電界を強制的にアース板20に結合させ、電界の安定化を図ることができる。
【0045】
また、本実施の形態のアンテナは、上述において、ヘリカルアンテナ13は下部の給電点21から上部まで基板10面に対して垂直に立ち上げるようにして設け、ヘリカルアンテナ13の上部に連続して、給電点21の略1/8波長部分から開放端部22までの伸延アンテナを構成する面は基板10面に対して所定の空間を有するように設けるので、人体接近時の影響を少なくすることに加えて、さらに、伸延アンテナを構成する面に対向する基板面を含んで、ヘリカルアンテナ13の直径部分の実装部分以外の部分を他の部品の実装可能部50とすることができ、基板の一方の面における基板の実装可能面積を拡大することができ、また、基板の他方の面には給電点21のみが設けられるので、給電点21を除く部分を他の部品の実装可能部51とすることができ、基板の他方の面における基板の実装可能面積を拡大することができる。
【0046】
また、本実施の形態のアンテナは、上述において、伸延アンテナは少なくとも接触または交差しない直線部および折り曲げ部を有する屈曲アンテナ14とするので、アンテナの製造が簡単にでき、しかも、所定の電気長である1/4λを得やすく基板上の他の実装部品から開放端22を離すように任意の構成にすることができる。
【0047】
また、本実施の形態のアンテナは、上述において、ヘリカルアンテナ13の上部を基板10面に対して所定間隔を有するように設けることにより、ヘリカルアンテナ13の下部は基板10面の給電点21に対して弾性的に固定されるので、基板10の給電点21の下部から基板10に垂直に立ち上げられたヘリカルアンテナ13の上部までの距離を大きくすることで基板10に対して配置する際に、ヘリカルアンテナ13の下部を給電点21に対して弾性的に固定接触させて、簡易のコネクタの役割をさせることができる。
【0048】
また、本実施の形態の携帯端末装置は、基板10上の給電部23からの給電により空中に所定波長に基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナを設けた携帯端末装置1であって、給電部23からの給電による動作に基づいた、第1の動作領域としての電流支配領域30を構成する第1のアンテナ部としてのヘリカルアンテナ13と、第2の動作領域としての電荷支配領域31を構成する第2のアンテナ部としての屈曲アンテナ14とを備えたので、第1または第2の動作領域に応じて、人体接近時にアンテナのインピーダンスが影響を受けにくい領域と受けやすい領域とで第1および第2のアンテナ部とに分けて基板上に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくすることができる。
【0049】
また、本実施の形態の携帯端末装置は、上述において、波長λに対して電気長が略1/4波長であって、第1のアンテナ部は給電部23による基板10上の給電点21から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナ13とし、第2のアンテナ部は給電点21の略1/8波長部分から開放端部22までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとしての屈曲アンテナ14とするので、給電点21から1/8波長(λ)を境に、給電点21に近い側は電流が支配的な領域となり、開放端22に近い側が電荷が支配的な領域となるため、アンテナの入力インピーダンスは、1/8波長(λ)から開放端に近い側の電荷(電圧)支配領域部分に人体などが近づくと、電荷の値が大きいため、電界の乱れにより大きく影響を受けやすくなるが、1/8波長(λ)から給電点側の電流支配領域に、人体が近づいても余り入力インピーダンスは影響を受けないため、電荷(電圧)支配領域に相当する屈曲アンテナ14をなるべく人体から離れるように有効領域に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくして基板の小型化を図ることができ、しかも、人体接近時の影響を少なくして利得変化を減少させることができる。
【0050】
また、本実施の形態の携帯端末装置は、上述において、伸延アンテナとしての屈曲アンテナ14と対向する基板10の裏側の面にアース板20を配置したので、人体40の耳41が接触することが多い側と屈曲アンテナ14との間の基板10上にアース板20を設け、電荷(電圧)支配領域の電界を強制的にアース板20に結合させ、電界の安定化を図ることができる。
【0051】
また、本実施の形態の携帯端末装置は、上述において、ヘリカルアンテナ13は下部の給電点21から上部まで基板10面に対して垂直に立ち上げるようにして設け、ヘリカルアンテナ13の上部に連続して、給電点21の略1/8波長部分から開放端部22までの伸延アンテナとしての屈曲アンテナ14を構成する面は基板10面に対して所定の空間を有するように設けるので、人体接近時の影響を少なくすることに加えて、さらに、伸延アンテナを構成する面に対向する基板面を含んで、ヘリカルアンテナ13の直径部分の実装部分以外の部分を他の部品の実装可能部50とすることができ、基板の一方の面における基板の実装可能面積を拡大することができ、また、基板の他方の面には給電点21のみが設けられるので、給電点21を除く部分を他の部品の実装可能部51とすることができ、基板の他方の面における基板の実装可能面積を拡大することができる。
【0052】
また、本実施の形態の携帯端末装置は、上述において、伸延アンテナは少なくとも接触または交差しない直線部および折り曲げ部を有する屈曲アンテナ14とするので、アンテナの製造が簡単にでき、しかも、所定の電気長である1/4λを得やすく基板上の他の実装部品から開放端22を離すように任意の構成にすることができる。
【0053】
また、本実施の形態の携帯端末装置は、上述において、ヘリカルアンテナ13の上部を基板10面に対して所定間隔を有するように設けることにより、ヘリカルアンテナ13の下部は基板10面の給電点21に対して弾性的に固定されるので、基板10の給電点21の下部から基板10に垂直に立ち上げられたヘリカルアンテナ13の上部までの距離を大きくすることで基板10に対して配置する際に、ヘリカルアンテナ13の下部を給電点21に対して弾性的に固定接触させて、簡易のコネクタの役割をさせてコネクタ等の電気部品を減少させることができる。
【0054】
【発明の効果】
この発明のアンテナは、基板上の給電部からの給電により空中に所定波長に基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナであって、上記給電部からの給電による動作に基づいた、第1の動作領域を構成する第1のアンテナ部と、第2の動作領域を構成する第2のアンテナ部とを備えたので、第1または第2の動作領域に応じて、人体接近時にアンテナのインピーダンスが影響を受けにくい領域と受けやすい領域とで第1および第2のアンテナ部とに分けて基板上に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくすることができるという効果を奏する。
【0055】
また、この発明のアンテナは、上述において、上記波長に対して電気長が略1/4波長であって、上記第1のアンテナ部は上記給電部による上記基板上の給電点から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナとし、上記第2のアンテナ部は上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとするので、給電点から1/8波長(λ)を境に、給電点に近い側は電流が支配的な領域となり、開放端に近い側が電荷が支配的な領域となるため、アンテナの入力インピーダンスは、1/8波長(λ)から開放端に近い側の電荷(電圧)支配領域部分に人体などが近づくと、電荷の値が大きいため、電界の乱れにより大きく影響を受けやすくなるが、1/8波長(λ)から給電点側の電流支配領域に、人体が近づいても余り入力インピーダンスは影響を受けないため、電荷(電圧)支配領域に相当する屈曲アンテナをなるべく人体から離れるように有効領域に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくすることができるという効果を奏する。
【0056】
また、この発明のアンテナは、上述において、上記伸延アンテナと対向する上記基板の裏側の面にアース板を配置したので、人体の耳が接触することが多い側と屈曲アンテナとの間の基板上にアース板を設け、電荷(電圧)支配領域の電界を強制的にアース板に結合させ、電界の安定化を図ることができるという効果を奏する。
【0057】
また、この発明のアンテナは、上述において、上記ヘリカルアンテナは下部の上記給電点から上部まで上記基板面に対して垂直に立ち上げるようにして設け、上記ヘリカルアンテナの上部に連続して、上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までの上記伸延アンテナを構成する面は上記基板面に対して所定の空間を有するように設けるので、人体接近時の影響を少なくすることに加えて、さらに、伸延アンテナを構成する面に対向する基板面を含んで、ヘリカルアンテナの直径部分の実装部分以外の部分を他の部品の実装可能部とすることができ、基板の一方の面における基板の実装可能面積を拡大することができ、また、基板の他方の面には給電点のみが設けられるので、給電点を除く部分を他の部品の実装可能部とすることができ、基板の他方の面における基板の実装可能面積を拡大することができるという効果を奏する。
【0058】
また、この発明のアンテナは、上述において、上記伸延アンテナは少なくとも接触または交差しない直線部および折り曲げ部を有する屈曲アンテナとするので、アンテナの製造が簡単にでき、しかも、所定の電気長を得やすく基板上の他の実装部品から開放端を離すように任意の構成にすることができるという効果を奏する。
【0059】
また、この発明のアンテナは、上述において、上記ヘリカルアンテナの上部を上記基板面に対して所定間隔を有するように設けることにより、上記ヘリカルアンテナの下部は上記基板面の上記給電点に対して弾性的に固定されるので、基板の給電点の下部から基板に垂直に立ち上げられたヘリカルアンテナの上部までの距離を大きくすることで基板に対して配置する際に、ヘリカルアンテナの下部を給電点に対して弾性的に固定接触させて、簡易のコネクタの役割をさせることができるという効果を奏する。
【0060】
また、この発明の携帯端末装置は、基板上の給電部からの給電により空中に所定波長に基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナを設けた携帯端末装置であって、上記給電部からの給電による動作に基づいた、第1の動作領域を構成する第1のアンテナ部と、第2の動作領域を構成する第2のアンテナ部とを備えたので、第1または第2の動作領域に応じて、人体接近時にアンテナのインピーダンスが影響を受けにくい領域と受けやすい領域とで第1および第2のアンテナ部とに分けて基板上に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくし、しかも、人体接近時の影響を少なくすることができるという効果を奏する。
【0061】
また、この発明の携帯端末装置は、上述において、上記波長に対して電気長が略1/4波長であって、上記第1のアンテナ部は上記給電部による上記基板上の給電点から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナとし、上記第2のアンテナ部は上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとするので、給電点から1/8波長(λ)を境に、給電点に近い側は電流が支配的な領域となり、開放端に近い側が電荷が支配的な領域となるため、アンテナの入力インピーダンスは、1/8波長(λ)から開放端に近い側の電荷(電圧)支配領域部分に人体などが近づくと、電荷の値が大きいため、電界の乱れにより大きく影響を受けやすくなるが、1/8波長(λ)から給電点側の電流支配領域に、人体が近づいても余り入力インピーダンスは影響を受けないため、電荷(電圧)支配領域に相当する屈曲アンテナをなるべく人体から離れるように有効領域に配置することにより、基板上のアンテナの実装面積を小さくして基板の小型化を図ることができ、しかも、人体接近時の影響を少なくして利得変化を減少させることができるという効果を奏する。
【0062】
また、この発明の携帯端末装置は、上述において、上記伸延アンテナと対向する上記基板の裏側の面にアース板を配置したので、人体の耳が接触することが多い側と屈曲アンテナとの間の基板上にアース板を設け、電荷(電圧)支配領域の電界を強制的にアース板に結合させ、電界の安定化を図ることができるという効果を奏する。
【0063】
また、この発明の携帯端末装置は、上述において、上記ヘリカルアンテナは下部の上記給電点から上部まで上記基板面に対して垂直に立ち上げるようにして設け、上記ヘリカルアンテナの上部に連続して、上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までの上記伸延アンテナを構成する面は上記基板面に対して所定の空間を有するように設けるので、人体接近時の影響を少なくすることに加えて、伸延アンテナを構成する面に対向する基板面を含んで、ヘリカルアンテナの直径部分の実装部分以外の部分を他の部品の実装可能部とすることができ、基板の一方の面における基板の実装可能面積を拡大することができ、また、基板の他方の面には給電点のみが設けられるので、給電点を除く部分を他の部品の実装可能部とすることができ、基板の他方の面における基板の実装可能面積を拡大することができるという効果を奏する。
【0064】
また、この発明の携帯端末装置は、上述において、上記伸延アンテナは少なくとも接触または交差しない直線部および折り曲げ部を有する屈曲アンテナとするので、アンテナの製造が簡単にでき、しかも、所定の電気長を得やすく基板上の他の実装部品から開放端を離すように任意の構成にすることができるという効果を奏する。
【0065】
また、この発明の携帯端末装置は、上述において、上記ヘリカルアンテナの上部を上記基板面に対して所定間隔を有するように設けることにより、上記ヘリカルアンテナの下部は上記基板面の上記給電点に対して弾性的に固定されるので、基板の給電点の下部から基板に垂直に立ち上げられたヘリカルアンテナの上部までの距離を大きくすることで基板に対して配置する際に、ヘリカルアンテナの下部を給電点に対して弾性的に固定接触させて、簡易のコネクタの役割をさせてコネクタ等の電気部品を減少させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態の携帯端末装置の外観斜視図である。
【図2】本実施の形態の携帯端末装置の内部構成を示す分解斜視図である。
【図3】本実施の形態の携帯端末装置の構成を示す側面図であり、図3Aは外観、図3Bは内部である。
【図4】本実施の形態のアンテナの構成を示す一部拡大斜視図である。
【図5】本実施の形態のアンテナの動作を示す図である。
【図6】本実施の形態の基板上のアンテナの動作を示す図である。
【図7】本実施の形態の使用状態を示す図である。
【図8】本実施の形態の基板の実装可能部を示す図であり、図8Aは下面のアンテナの配置、図8Bは下面の実装可能部、図8Cは上面の給電点、図8Dは上面の実装可能部である。
【図9】本実施の形態の他のアンテナの構成を示す図である。
【図10】従来のアンテナの構成を示す図である。
【符号の説明】
1…携帯端末装置、2…上側ケース、3…下側ケース、4…アンテナ、5…スピーカ、6…表示部、7…入力キー、8…マイクロフォン、10…基板、11…シールドケース、12…アンテナ、13…ヘリカルアンテナ、14…屈曲アンテナ、15…支持体、20…アース板、21…給電点、22…開放端、23…給電部、30…電流支配領域、31…電荷支配領域、40…人体、41…耳、42…指、
Claims (5)
- 基板上の給電部からの給電により空中に所定波長に基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナであって、
上記給電部からの給電による動作に基づいた、
第1の動作領域を構成する第1のアンテナ部と、
第2の動作領域を構成する第2のアンテナ部とを備え、
上記波長に対して電気長が略1/4波長であって、
上記第1のアンテナ部は上記給電部による上記基板上の給電点から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナとし、
上記第2のアンテナ部は上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとし、
上記伸延アンテナと対向する上記基板の裏側の面にアース板を配置したことを特徴とするアンテナ。 - 請求項1記載のアンテナにおいて、
上記ヘリカルアンテナは下部の上記給電点から上部まで上記基板面に対して垂直に立ち上げるようにして設け、
上記ヘリカルアンテナの上部に連続して、上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までの上記伸延アンテナを構成する面は上記基板面に対して所定の空間を有するように設けることを特徴とするアンテナ。 - 請求項1記載のアンテナにおいて、
上記伸延アンテナは少なくとも接触または交差しない直線部および折り曲げ部を有する屈曲アンテナとし、
上記ヘリカルアンテナの上部を上記基板面に対して所定間隔を有するように設けることにより、上記ヘリカルアンテナの下部は上記基板面の上記給電点に対して弾性的に固定されることを特徴とするアンテナ。 - 基板上の給電部からの給電により空中に所定波長に基づいた電波を放射する導電性のワイヤで構成されたアンテナを設けた携帯端末装置であって、
上記給電部からの給電による動作に基づいた、
第1の動作領域を構成する第1のアンテナ部と、
第2の動作領域を構成する第2のアンテナ部と
を備え、
上記波長に対して電気長が略1/4波長であって、
上記第1のアンテナ部は上記給電部による上記基板上の給電点から略1/8波長部分までをヘリカルアンテナとし、
上記第2のアンテナ部は上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までを伸延した直線部分または曲線部分を有する伸延アンテナとし、
上記伸延アンテナと対向する上記基板の裏側の面にアース板を配置したことを特徴とする携帯端末装置。 - 請求項4記載の携帯端末装置において、
上記ヘリカルアンテナは下部の上記給電点から上部まで上記基板面に対して垂直に立ち上げるようにして設け、
上記ヘリカルアンテナの上部に連続して、上記給電点の略1/8波長部分から開放端部までの上記伸延アンテナを構成する面は上記基板面に対して所定の空間を有するように設ける
ことを特徴とする携帯端末装置。
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