JP4329209B2 - アンテナ装置及び携帯電話機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は機器本体内に設けられた内部アンテナと機器本体外に設けた外部アンテナを切換えて使用する携帯電話機及びこれら携帯電話機に用いるアンテナ装置に係わり、特に内部アンテナと外部アンテナ接続用の接続手段を一体化させたアンテナ装置及び携帯電話機に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯電話機や、この携帯電話機に用いられるアンテナ装置では携帯電話として使用する場合は携帯電話機筺体内に設けた内部アンテナを用いて通話を行ない、自動車電話で使用する場合は車載用の外部アンテナを用いて通話を行なっている。この場合に内部アンテナ及び外部アンテナを切換えるための従来の切換回路は図6に示す様に構成されている。
【0003】
図6(A)において、1は例えば携帯電話機の筺体7内に配設されるか、ホイプアンテナの様に携帯電話機筺体7外に伸縮自在とされた内部アンテナである。この内部アンテナ1は所定長の伝送線路2及び機械的スイッチ3並びに接栓座等の外部アンテナ用コネクタ6を介して車等に取り付けた外部アンテナ4に接続され、機械的スイッチ3は内部アンテナ1及び外部アンテナ4を介して送受信する高周波入出力回路(以下RF回路と記す)5に接続されている。
【0004】
上記の回路構成で、外部アンテナ4のプラグを外部アンテナ用コネクタ6に挿入させない場合は機械的スイッチ3の接点は閉じて、高周波信号の経路はS1 の様に内部アンテナ1とRF回路5間で信号の授受が行なわれる。
【0005】
又、外部アンテナ4のプラグを外部アンテナ用コネクタ6に挿入させれば機械的スイッチ3の接点が開いて内部アンテナ1はRF回路5から切り離され、外部アンテナ4とRF回路5間で高周波信号S2 の授受が行なわれる。
【0006】
図6(B)は図6(A)の回路で説明した各部品が携帯電話機用の筺体7内で配置されている位置関係を略線的に示したものであり、外部アンテナ用コネクタ6は筺体7の下方に設けられ、内部アンテナ1はホイプアンテナの様に筺体7の上側に設けられるため、携帯電話機の様に800MHz程度の高い周波数の場合、内部アンテナ1と外部アンテナ用コネクタ6間の伝送線路2部分でのRF信号へのノイズの影響等が問題となる。
【0007】
さらに、機械的スイッチ3が外部アンテナ用コネクタ6と一体であるため内部アンテナ1を選択する場合には外部アンテナ用コネクタ6を経由しなければならないため伝送線路(高周波ケーブル)2やその他の部品の配置の自由度を低下させるのを防ぐために機械的スイッチを電気的スイッチとした構成が特開平8−172377号公報に開示されている。
【0008】
上述の公報に詳記された回路構成は図7(A)及び図7(B)に示す様に、機械的スイッチ3を電気的スイッチ9に変えると共にこの電気的スイッチ9を切換制御する制御回路8を設け、図7(B)のように携帯電話機用の筺体7の上方に設けられた内部アンテナ1の近傍、即ち、筺体7の上側にRF回路5と電気的スイッチ9を設け、筺体7の下側に電気的スイッチ9を制御する制御回路8と外部アンテナ用コネクタ6を配置した携帯電話機が示されている。
【0009】
上述の構成ではRF回路5から内部アンテナ1までの高周波信号の経路が短くなるために図6(A)及び図6(B)で説明した内部アンテナ1からRF回路5までの伝送線路2が短くなるので、内部アンテナ使用時の高周波信号の電力損失が低減され制御回路8からの高周波信号がRF回路5に与えるノイズの影響を減少できるように成されている。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
上述の公報に開示された携帯電話機では電気的スイッチ9を内部アンテナ近傍に持ち来しているため、内部アンテナ1とRF回路5間の伝送線路2のロスは低減できるが、電気的スイッチ9及び外部アンテナ用コネクタ6を介して外部アンテナ4に接続する場合の例えは図7(B)での電気的スイッチ9から外部アンテナ用コネクタ6迄の伝送線路2が長くなり、外部アンテナ4の送受信時の高周波信号の電力損失が発生する。
【0011】
本発明は叙上の課題を解消するためになされたもので、内部アンテナ及び外部アンテナ切換時にも高周波信号の電力損失の低減されるアンテナ装置及び携帯電話機を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部アンテナのプラグが接続されるジャックとして構成され角形形状の外部アンテナ用コネクタと、板状導体又は線状導体でジグザグ状にされたメアンダ部を有する内部アンテナと、外部アンテナ用コネクタに内蔵されて、プラグがジャックに接続された場合に、内部アンテナをプラグに接続された外部アンテナに切換えるスイッチとを備えている。そして、内部アンテナのメアンダ部を折り曲げて、角形形状の外部アンテナ用コネクタの3つの側面の上に連続して配置したものである。
【0018】
本発明のアンテナ装置及び携帯電話機によれば、外部アンテナ用コネクタの外周に内部アンテナを配設することで内部アンテナから外部アンテナ用コネクタまでの伝送線路を短くすることが出来て、外部アンテナに切換時の電力損失も低減可能なものが得られる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のアンテナ装置及び携帯電話機を図1乃至図5によって説明する。
【0020】
図1(A)及び図1(B)は本発明のアンテナ装置及び携帯電話機の一形態例を示す原理的構成例と、その動作説明を示すものであり、本例では内部アンテナ1及び外部アンテナ用コネクタ6は一体化され、図1(A)及び図1(B)の構成は内部アンテナ1は機械的スイッチ3等の切換手段を介してRF回路5と外部アンテナ用コネクタ6等の接栓座に接続されている。
【0021】
図1(A)のアンテナ装置は筺体7内の内部アンテナ1を選択している状態を示し、機械的スイッチ3は内部アンテナ1の選択時は常時閉じられていて、内部アンテナ1とRF回路5間では高周波信号S1 の授受が行なわれる。
【0022】
図1(B)は本例のアンテナ装置に外部アンテナ4のプラグを外部アンテナ用コネクタ6に接続した場合であり、この場合は機械的スイッチ3の接点が開いて内部アンテナ1の系路はオフされ、外部アンテナ4とRF回路5が接続されて、高周波信号S2 の授受が外部アンテナ4とRF回路5間で行なわれる。
【0023】
図2(A)及び図2(B)は本発明のアンテナ装置の他の形態例を示すもので内部アンテナ1と外部アンテナ用コネクタ6は一体化され、図2(A)及び図2(B)の構成は内部アンテナ1は電気的スイッチ9等の切換手段を介してRF回路5と外部アンテナ用コネクタ6等の接栓座に接続されている。
【0024】
図2(A)のアンテナ装置は筺体7内の内部アンテナ1を選択している状態を示し、電気的スイッチ9は制御回路8で切換制御され、電気スイッチ9の接片aは固定接点bに接して、内部アンテナ1とRF回路5間では高周波信号S1 の授受が行なわれる。
【0025】
図2(B)は本例のアンテナ装置に外部アンテナのプラグを外部アンテナ用コネクタ6に接続した場合であり、この場合は電気的スイッチ9の接片aは固定接点cに接する様に制御回路8によって切換制御され、外部アンテナ4とRF回路5が接続されて、高周波信号S2 の授受が外部アンテナ4とRF回路5間で行なわれる。
【0026】
図3(A)、図3(B)は本発明の携帯電話機の要部の部品配置図であり、図3(A)は携帯電話機用の筺体7の下側に外部アンテナ用コネクタ6と一体化された内部アンテナ1を設けたもので機械的スイッチ3は外部アンテナ用コネクタ6と一体化された後述する接片及び接点で構成されている。又、RF回路5は外部アンテナ用コネクタ6と一体化された内部アンテナ1の近傍に配されている。
【0027】
図3(B)は切換手段を電気的スイッチ9とし、制御回路8で電気的スイッチ9の接片aを切換制御し、外部アンテナ用コネクタ6と内部アンテナ1を一体化して、携帯電話機用の筺体7の下側に配設したもので、制御回路8及びRF回路5は外部アンテナ用コネクタ6と一体化された内部アンテナ1の近傍に配されている。
【0028】
上述の構成によると図6(B)及び図7(B)で説明した伝送線路2がなくなって、この部分での伝送線路損失が減少できる。
【0029】
図4(A)及び図4(B)によって本発明のアンテナ装置の構造の一形態例を示す。
【0030】
図4(A)で10は携帯電話機用の基板であり、この基板10が配設される携帯電話機用の筺体7の下側に対応する位置に外部アンテナ用コネクタ6が固定される。
【0031】
この外部アンテナ用コネクタ6を囲繞するように内部アンテナ1を取り付ける。内部アンテナ1は基板10に設けた給電部11及び短絡部12にピアノ線、リン青銅等の線状導体を螺旋状に巻回した左右の立ち上り部13L及び13Rの終端を半田付けし、この左右の立ち上り部13L及び13Rの両開放端はジグザグ状にしたメアンダ部14とし外部アンテナ用コネクタ6の外周に内部アンテナ1の線材の一部が接する様にしたもので、この場合800MHzの内部アンテナ1とした場合、左右の立ち上り部13L及び13Rの直径が4mm、立ち上り部13L及び13Rの高さが6mm、メアンダ部6のジグザグ部の幅が6mm、長さが35mmと極めて小さく構成できる。
【0032】
外部アンテナ用コネクタ6の接栓座(ジャック)15は図4(B)のように機械的スイッチ構造となされ、接片16aと接片16bはスプリング19によって押圧されて接しているので内部アンテナ1とRF回路5は接続されている。
【0033】
接栓(プラグ)17が接栓座15内に挿入されるとスプリング19が接栓17の先端で押圧されて接片16aに接続されたRF回路5が接片16bから離間し、接片16aと接栓17に接続された外部アンテナ4が接続される。
【0034】
上述の構成では外部アンテナ用コネクタ6の外周に一部線材が接するように内部アンテナ1を配設したが図5(A)及び図5(B)の様に外部アンテナ用コネクタ6と内部アンテナ6とを一体化するようにしてもよい。
【0035】
図5(A)及び図5(B)は内部アンテナ6の左右立ち上り部13L及び13Rとメアンダ部14を板状導体或いは線状導体で一体に構成し、外部アンテナコネクタ6の絶縁部材19内に埋め込むか、或いは絶縁部材19上に貼着又はプリント箔のようにジグザグ状にパターニングし、左右立ち上り部13L及び13Rと一体にピン部18L及び18Rを形成し、このピン部18Lを給電部11にピン部18Rを短絡部12へ接合させて1/2波長ループアンテナを構成しているので半導体スイッチングトランジスタ等を給電部11に接続して、電気的スイッチ9とすることができる。
【0036】
【発明の効果】
本発明のアンテナ装置及び携帯電話機は上述のように外部アンテナ用コネクタの外周に内部アンテナを配設する様にしたので外部アンテナ用コネクタとスイッチ間の伝送線路損失が減少できてノイズの影響を軽減できる。また一体化することで部品点数が減少され、実装が容易で組立工数が短縮される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアンテナ装置の一形態例を示す回路図である。
【図2】本発明のアンテナ装置の他の形態例を示す回路図である。
【図3】本発明の携帯電話機の部品配置図である。
【図4】本発明のアンテナ装置の一形態例を示す斜視図及び側断面図である。
【図5】本発明のアンテナ装置の他の形態例を示す斜視図である。
【図6】従来のアンテナ装置及び携帯電話機の回路図及び部品配置図である。
【図7】従来の他のアンテナ装置及び携帯電話機の回路図及び部品配置図である。
【符号の説明】
1‥‥内部アンテナ、2‥‥伝送線路、3‥‥機械的スイッチ、5‥‥RF回路、6‥‥外部アンテナ用コネクタ、7‥‥携帯電話機用の筺体、8‥‥制御回路、9‥‥電気的スイッチ
Claims (2)
- 外部アンテナのプラグが接続されるジャックとして構成され角形形状の外部アンテナ用コネクタと、
板状導体又は線状導体でジグザグ状にされたメアンダ部を有する内部アンテナと、
前記外部アンテナ用コネクタに内蔵されて、前記プラグが前記ジャックに接続された場合に、前記内部アンテナを前記プラグに接続された外部アンテナに切換えるスイッチとを備え、
前記内部アンテナのメアンダ部を折り曲げて、前記角形形状の外部アンテナ用コネクタの3つの側面の上に連続して配置した
アンテナ装置。 - 外部アンテナのプラグが接続されるジャックとして構成され角形形状の外部アンテナ用コネクタと、
板状導体又は線状導体でジグザグ状にされたメアンダ部を有する内部アンテナと、
前記外部アンテナ用コネクタに内蔵されて、前記プラグが前記ジャックに接続された場合に、前記内部アンテナを前記プラグに接続された外部アンテナに切換えるスイッチと、
上記スイッチを介して、上記内部アンテナ及び上記外部アンテナのいずれかに送受信信号が供給或いは送出される高周波入出力手段とを備え、
前記内部アンテナのメアンダ部を折り曲げて、前記角形形状の外部アンテナ用コネクタの3つの側面の上に連続して配置した
携帯電話機。
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