JP4422767B2 - Antenna device for portable terminal and portable terminal - Google Patents

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Description

本発明は、携帯端末に用いられるアンテナ装置およびこのアンテナ装置を備えた携帯端末に関するものである。   The present invention relates to an antenna device used for a mobile terminal and a mobile terminal including the antenna device.

従来のアンテナ装置は、図１１に示すように、携帯電話機などの端末（以下、単に携帯端末という）に用いられ、一般に、アンテナ装置の送信周波数が、受信周波数よりも低くなっている。   As shown in FIG. 11, a conventional antenna device is used for a terminal such as a cellular phone (hereinafter simply referred to as a portable terminal), and generally the transmission frequency of the antenna device is lower than the reception frequency.

携帯端末１００は、筐体１０１と、給電素子１０２と、無給電素子１０３とを備えており、給電素子１０２と無給電素子１０３とは、それぞれの長軸が筐体１０１における短手方向（図１１における左右方向）に向くよう配置されている。   The mobile terminal 100 includes a housing 101, a feeding element 102, and a parasitic element 103. The feeding element 102 and the parasitic element 103 have their major axes in the short direction in the casing 101 (see FIG. 11 in the horizontal direction).

このとき、無給電素子１０３は、給電素子１０２より筐体１０１の上方に配置される。また、給電素子１０２は、送信周波数の波長に対して実効長が半波長または一波長の長さを有し、無給電素子１０３は、受信周波数の波長に対して実効長が半波長の長さを有するようになっている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３６０８７３５号公報 At this time, the parasitic element 103 is disposed above the casing 101 with respect to the feeder element 102. The feed element 102 has an effective length that is half or one wavelength with respect to the wavelength of the transmission frequency, and the parasitic element 103 has a length that has an effective length of half the wavelength with respect to the wavelength of the reception frequency. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3608735

しかしながら、従来のアンテナ装置においては、給電素子１０２および無給電素子１０３は、筐体１０１の長手方向（図１１における上下方向）の面に沿って平行に、かつ給電素子１０２および無給電素子１０３の厚み方向が互いに平行になるよう配置されるため、大きな実装容積が必要であった。   However, in the conventional antenna device, the feed element 102 and the parasitic element 103 are parallel to the longitudinal direction (up and down direction in FIG. 11) of the casing 101, and the feed element 102 and the parasitic element 103. Since the thickness directions are arranged parallel to each other, a large mounting volume is required.

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、従来より小さい実装容積において広帯域性を有し、給電素子の構成を自由に選択することができるアンテナ装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the conventional problems, and an object thereof is to provide an antenna device that has a broadband property in a smaller mounting volume than the conventional one and can freely select the configuration of the feed element. To do.

本発明の携帯端末用アンテナ装置は、筐体を有する携帯端末に用いられる携帯端末用アンテナ装置において、前記筐体の背面部に設けられる給電素子と、前記筐体の側面部に設けられる無給電素子とを備え、前記給電素子および前記無給電素子は、それらの長軸方向が前記筐体の短手方向に平行であり、前記側面部および前記背面部の接点の近傍に配置され、前記給電素子および前記無給電素子の厚み方向が、互いに垂直であり、前記給電素子は、所望の周波数ｆ１およびｆ２に対して実効長がそれぞれ略半波長および略１／４波長の長さとなるよう多周波化手段を有し、前記無給電素子は、所望の周波数ｆ３に対して実効長が略半波長の長さを有し、前記周波数ｆ２は、前記周波数ｆ１およびｆ３に対して離調していることを特徴とする構成を有している。 The mobile terminal antenna device of the present invention is a mobile terminal antenna device used in a mobile terminal having a housing, and a power feeding element provided on a back surface portion of the housing and a non-feeding power provided on a side surface portion of the housing. The feeding element and the parasitic element are arranged in the vicinity of the contact points of the side surface portion and the back surface portion, the major axis direction of which is parallel to the lateral direction of the housing. the thickness direction of the element and the parasitic element, Ri vertical der each other, wherein the feed element, multi so that the effective length is substantially the length of a half wavelength and substantially 1/4 wavelength respectively desired frequencies f1 and f2 The parasitic element has a length of an effective half-wave with respect to a desired frequency f3, and the frequency f2 is detuned with respect to the frequencies f1 and f3. structure, characterized in that there The has.

この構成により、本発明の携帯端末用アンテナ装置は、筐体の上端部に配置されるため、実装容積が従来よりも小さいものとなる。また、本発明の携帯端末用アンテナ装置は、携帯端末の上端部の角を有効に利用できるので、実装容積がより一層小さいものとなる。
また、本発明の携帯端末用アンテナ装置は、３つの周波数帯に対してアンテナの実効長が適切になり、いずれの周波数帯に対しても良好なアンテナ性能を有することができる。 With this configuration, the portable terminal antenna device according to the present invention is disposed at the upper end of the housing, so that the mounting volume is smaller than the conventional one. Moreover, since the antenna device for portable terminals of this invention can utilize effectively the corner | angular of the upper end part of a portable terminal, a mounting volume becomes still smaller.
The mobile terminal antenna apparatus of the present invention has appropriate antenna effective lengths for three frequency bands, and can have good antenna performance for any frequency band.

さらに、本発明の携帯端末用アンテナ装置は、前記無給電素子は、前記周波数ｆ３と所望の周波数ｆ４に対して実効長がそれぞれ略半波長の長さとなるよう多周波化手段を有する構成を有している。 Further, the mobile terminal antenna device of the present invention, prior Symbol parasitic element, a structure having a multi-frequency means so that the effective length for the desired frequency f4 and the frequency f3 is substantially the length of a half wavelength, respectively Have.

この構成により、本発明の携帯端末用アンテナ装置は、４つの周波数帯に対してアンテナの実効長が適切になり、いずれの周波数帯に対しても良好なアンテナ性能を有することができる。   With this configuration, the antenna device for a mobile terminal according to the present invention has appropriate antenna effective lengths for four frequency bands, and can have good antenna performance for any frequency band.

さらに、本発明の携帯端末用アンテナ装置は、前記周波数ｆ１は前記周波数ｆ３よりも高いことを特徴とする。   Furthermore, the antenna device for a portable terminal according to the present invention is characterized in that the frequency f1 is higher than the frequency f3.

本発明は、給電素子および無給電素子を携帯端末の筐体上部に配置し、筐体の短手方向に垂直な断面で厚み方向が互いに垂直となる構成とすることによって、省スペース化を実現し、近接する金属部品からも遠ざけることができ、小型で広帯域な携帯端末用アンテナ装置を提供することができるものである。   The present invention realizes space saving by arranging a feeding element and a parasitic element at the upper part of the casing of the mobile terminal and adopting a configuration in which the thickness direction is perpendicular to each other in a cross section perpendicular to the lateral direction of the casing. In addition, it is possible to provide a small-sized and wide-band antenna device for a portable terminal that can be kept away from the adjacent metal parts.

以下、本発明の実施の形態のアンテナ装置について、図面を用いて説明する。   Hereinafter, an antenna device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ装置を実装した折りたたみ式携帯端末１０の側面図であり、破断線１６より右上部において、携帯端末１０の内部構造を示している。また、図１（ｂ）は、図１（ａ）の携帯端末１０の背面図であり、破断線１７より上部において、携帯端末１０の内部構造を示している。 (First embodiment)
FIG. 1A is a side view of the foldable mobile terminal 10 on which the antenna device according to the first embodiment of the present invention is mounted, and shows the internal structure of the mobile terminal 10 in the upper right part from the breaking line 16. Yes. FIG. 1B is a rear view of the mobile terminal 10 of FIG. 1A and shows the internal structure of the mobile terminal 10 above the break line 17.

本実施の形態のアンテナ装置は、所望の周波数ｆ１に対して実効長がおよそ半波長の給電素子１１と、所望の周波数ｆ３に対して実効長がおよそ半波長の無給電素子１２を備えている。ここで、給電素子１１は、モノポールアンテナによって構成されている。また、給電素子１１および無給電素子１２は、板金によって形成されている。   The antenna device of the present embodiment includes a feed element 11 having an effective length of approximately half wavelength with respect to a desired frequency f1, and a parasitic element 12 having an effective length of approximately half wavelength with respect to the desired frequency f3. . Here, the feeding element 11 is configured by a monopole antenna. The feeding element 11 and the parasitic element 12 are formed of sheet metal.

図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、アンテナ装置は、折りたたみ式携帯端末１０を構成する下筐体１３に実装されるようになっている。下筐体１３の内壁の一部は、背面部１４および側面部１５によって形成されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the antenna device is mounted on a lower housing 13 that constitutes the foldable portable terminal 10. A part of the inner wall of the lower housing 13 is formed by the back surface portion 14 and the side surface portion 15.

給電素子１１および無給電素子１２は、下筐体１３において、無給電素子１２が給電素子１１よりも下筐体１３の長手方向（図１における上下方向）に沿って上側になるよう配置される。また、図１（ａ）に示すように、給電素子１１と無給電素子１２は、筐体の短手方向（図１（ｂ）における左右方向）に垂直な断面において、それぞれの厚み方向が互いに垂直となるよう設置される。   The feeding element 11 and the parasitic element 12 are arranged in the lower housing 13 such that the parasitic element 12 is located above the feeding element 11 along the longitudinal direction (vertical direction in FIG. 1) of the lower housing 13. . Further, as shown in FIG. 1A, the feeding element 11 and the parasitic element 12 have a thickness direction of each other in a cross section perpendicular to the short side direction of the casing (left-right direction in FIG. 1B). Installed vertically.

アンテナ装置は、さらに、給電素子１１および無給電素子１２を下筐体１３に固定するための不図示の固定手段を備えている。固定手段は、例えば両面テープ、接着剤、下筐体１３に形成された突起部、またはビス、あるいはこれらの組み合わせなどによって構成されている。給電素子１１および無給電素子１２は、固定手段によって下筐体１３の背面部１４の上端の近傍および側面部１５にそれぞれ固定されている。したがって、給電素子１１と無給電素子１２は、厚み方向が互いにおよそ直角となる。   The antenna device further includes fixing means (not shown) for fixing the feeding element 11 and the parasitic element 12 to the lower housing 13. The fixing means is configured by, for example, a double-sided tape, an adhesive, a protrusion formed on the lower housing 13, or a screw, or a combination thereof. The feeding element 11 and the parasitic element 12 are respectively fixed to the vicinity of the upper end of the back surface portion 14 of the lower housing 13 and the side surface portion 15 by fixing means. Therefore, the feeding element 11 and the parasitic element 12 are approximately perpendicular to each other in the thickness direction.

ここで、給電素子１１、無給電素子１２の共振周波数をわずかに違えることによって、アンテナ装置の広帯域化が可能となる。また、給電素子１１および無給電素子１２の長軸を筐体の短手方向に対して平行に配置するため、その方向の放射が支配的となり、同時に、無給電素子１２が導波器として機能し、給電素子１１の指向性を人体から遠ざかる方向に向けることから、結果としてアンテナ装置の通話時利得が向上される。さらに、給電素子１１および無給電素子１２は、下筐体１３の背面部１４の上端の近傍および側面部１５にそれぞれ配置されることから、通話時に給電素子１１および無給電素子１２が人体から遠ざかり、結果としてＳＡＲ（Specific Absorption Rate）の低減が可能となる。給電素子１１および無給電素子１２は、下筐体１３の背面部１４および側面部１５に配置されるため、携帯端末１０に実装される他の金属部品から遠ざけることができ、良好なアンテナ性能を得ることができる。   Here, the antenna device can be widened by slightly changing the resonance frequencies of the feeding element 11 and the parasitic element 12. In addition, since the major axes of the feed element 11 and the parasitic element 12 are arranged in parallel to the lateral direction of the casing, radiation in that direction becomes dominant, and at the same time, the parasitic element 12 functions as a waveguide. In addition, since the directivity of the feeding element 11 is directed away from the human body, the gain of the antenna device during a call is improved as a result. Furthermore, since the power feeding element 11 and the parasitic element 12 are respectively disposed in the vicinity of the upper end of the back surface portion 14 of the lower housing 13 and the side surface portion 15, the power feeding element 11 and the parasitic element 12 are kept away from the human body during a call. As a result, SAR (Specific Absorption Rate) can be reduced. Since the feeding element 11 and the parasitic element 12 are arranged on the back surface portion 14 and the side surface portion 15 of the lower housing 13, they can be kept away from other metal parts mounted on the mobile terminal 10, and good antenna performance is achieved. Obtainable.

本実施の形態では、アンテナ装置が折りたたみ式携帯端末１０に実装される場合について示したが、図２に示すように、アンテナ装置がストレート型携帯端末４０に実装される場合においても同様の効果が得られる。この場合、給電素子１１および無給電素子１２は、筐体４３を構成する背部４４の上端近傍の内壁に固定される。   Although the case where the antenna device is mounted on the foldable portable terminal 10 has been described in the present embodiment, the same effect can be obtained when the antenna device is mounted on the straight type portable terminal 40 as shown in FIG. can get. In this case, the feeding element 11 and the parasitic element 12 are fixed to the inner wall in the vicinity of the upper end of the back portion 44 constituting the housing 43.

本実施の形態では、給電素子１１と無給電素子１２の厚み方向が、下筐体１３の短手方向に垂直な断面において互いに垂直となると記述したが、厳密に垂直である必要は無く、下筐体１３の背面部１４と側面部１５とによって形成される角、または筐体４３の背部４４の上端近傍を有効に使えばよい。   In the present embodiment, it has been described that the thickness direction of the feeding element 11 and the parasitic element 12 is perpendicular to each other in a cross section perpendicular to the short direction of the lower housing 13, but it is not necessary to be strictly perpendicular. The corner formed by the back surface portion 14 and the side surface portion 15 of the housing 13 or the vicinity of the upper end of the back portion 44 of the housing 43 may be effectively used.

本実施の形態では、給電素子１１および無給電素子１２を板金によって形成する場合について説明したが、給電素子１１を配線用プリント基板とは別の基板上の印刷パターンによって形成してもよい。また、給電素子１１は、誘電率の高い誘電体上に形成された場合、波長短縮効果により小型化できる。   In the present embodiment, the case where the feeding element 11 and the parasitic element 12 are formed of sheet metal has been described. However, the feeding element 11 may be formed by a printed pattern on a substrate different from the printed circuit board for wiring. Further, when the power feeding element 11 is formed on a dielectric having a high dielectric constant, the power feeding element 11 can be reduced in size due to a wavelength shortening effect.

本実施の形態では、アンテナ装置が、半波長モノポールアンテナにより構成される給電素子１１を備える場合について説明したが、図３に示すように、アンテナ装置が、半波長ダイポールアンテナにより構成される給電素子３１を備えるようにしてもよい。   In the present embodiment, the case where the antenna device includes the feeding element 11 configured by a half-wave monopole antenna has been described. However, as illustrated in FIG. 3, the antenna device is configured by a half-wave dipole antenna. The element 31 may be provided.

このような本実施の形態のアンテナ装置によれば、下筐体１３の短手方向に垂直な断面において、給電素子１１および無給電素子１２をそれぞれの厚み方向が互いに垂直となるよう設置することにより、アンテナ装置の通話時利得の向上やＳＡＲの低減を可能とする、従来より小型のアンテナ装置を実現できる。   According to such an antenna device of the present embodiment, the feed element 11 and the parasitic element 12 are installed so that their thickness directions are perpendicular to each other in the cross section perpendicular to the short direction of the lower housing 13. Thus, it is possible to realize a smaller antenna device than the conventional one that can improve the gain of the antenna device during a call and reduce the SAR.

（第２の実施の形態）
図４（ａ）は、本発明の第２の実施の形態におけるアンテナ装置を実装した折りたたみ式携帯端末５０の側面図であり、破断線１６より右上部において、携帯端末５０の内部構造を示している。また、図４（ｂ）は背面図であり、破断線１７より上部において、携帯端末５０の内部構造を示している。なお、本発明の第２の実施の形態のアンテナ装置を構成する不図示の固定手段および携帯端末を構成する下筐体１３は、本発明の第１の実施の形態の固定手段および下筐体１３とそれぞれ同一の構成であり、その説明を省略する。 (Second Embodiment)
FIG. 4A is a side view of the foldable portable terminal 50 in which the antenna device according to the second embodiment of the present invention is mounted, and shows the internal structure of the portable terminal 50 in the upper right part from the breaking line 16. Yes. FIG. 4B is a rear view showing the internal structure of the portable terminal 50 above the break line 17. The fixing means (not shown) constituting the antenna device of the second embodiment of the present invention and the lower casing 13 constituting the portable terminal are the fixing means and the lower casing of the first embodiment of the present invention. The configuration is the same as that of FIG.

折りたたみ式携帯端末５０は、給電素子５１と、無給電素子１２とを備えている。   The foldable portable terminal 50 includes a feeding element 51 and a parasitic element 12.

本実施の形態のアンテナ装置は、第１の実施の形態と同様に、給電素子５１および無給電素子１２が、固定手段によって下筐体１３の背面部１４の上端近傍および側面部１５にそれぞれ固定されている。また、給電素子５１と無給電素子１２は、厚み方向が下筐体１３の短手方向に垂直な断面において互いに垂直となるよう配置されている。   In the antenna device according to the present embodiment, as in the first embodiment, the feeding element 51 and the parasitic element 12 are fixed to the vicinity of the upper end of the back surface portion 14 of the lower housing 13 and the side surface portion 15 by fixing means, respectively. Has been. The feeding element 51 and the parasitic element 12 are arranged so that the thickness direction thereof is perpendicular to each other in a cross section perpendicular to the short direction of the lower housing 13.

給電素子５１は、第１素子部５１ａ、第２素子部５１ｂおよびトラップ回路５４を有するモノポールアンテナにより構成されており、第２素子部５１ｂは、トラップ回路５４を介して第１素子部５１ａに接続されている。また、第１および第２素子部５１ａ、５１ｂおよび無給電素子１２は、板金によって形成されている。   The feeding element 51 is configured by a monopole antenna having a first element part 51a, a second element part 51b, and a trap circuit 54. The second element part 51b is connected to the first element part 51a via the trap circuit 54. It is connected. The first and second element portions 51a and 51b and the parasitic element 12 are formed of sheet metal.

トラップ回路５４は、図５に示すように、周波数ｆ１付近でリアクタンスが最大となり、周波数ｆ１におけるアンテナ電流を遮断する並列共振回路で構成されている。ここで、周波数ｆ１、ｆ２およびｆ３が、ｆ２＜＜ｆ３＜ｆ１という関係を有するものとすると、給電部からトラップ回路５４の手前までの第１素子部５１ａは、周波数ｆ１に対して実効長がおよそ半波長のモノポールアンテナとして機能する。また、給電素子５１は、全体として周波数ｆ２に対し実効長がおよそ１／４波長のモノポールアンテナとして機能する。したがって、トラップ回路５４は、多周波化手段を構成している。また、無給電素子１２は、周波数ｆ３に対して実効長がおよそ半波長の無給電素子１２となるよう形成されている。   As shown in FIG. 5, the trap circuit 54 is formed of a parallel resonance circuit that has a maximum reactance near the frequency f1 and blocks the antenna current at the frequency f1. Here, assuming that the frequencies f1, f2, and f3 have a relationship of f2 << f3 <f1, the first element portion 51a from the power feeding portion to the front of the trap circuit 54 has an effective length with respect to the frequency f1. Functions as a half-wave monopole antenna. The feeding element 51 functions as a monopole antenna having an effective length of about ¼ wavelength with respect to the frequency f2 as a whole. Therefore, the trap circuit 54 constitutes a multi-frequency means. The parasitic element 12 is formed so as to be a parasitic element 12 having an effective length of approximately half wavelength with respect to the frequency f3.

ここで、周波数ｆ１とｆ３が比較的近い周波数である場合、本実施の形態のアンテナ装置は、中心周波数をｆ１とする周波数帯から中心周波数をｆ３とする周波数帯までのすべての周波数帯域に対応した広帯域なアンテナとして機能できる。また、周波数ｆ２が周波数ｆ１、ｆ３に対して離調しているため、給電素子５１は、周波数ｆ２で動作する場合、周波数ｆ３で動作する無給電素子１２の影響をほとんど受けない。したがって、本実施の形態のアンテナ装置は、中心周波数をｆ１、ｆ２およびｆ３とする３つの周波数帯の通信に対応することができる。   Here, when the frequencies f1 and f3 are relatively close to each other, the antenna device according to the present embodiment supports all frequency bands from the frequency band having the center frequency f1 to the frequency band having the center frequency f3. Can function as a broadband antenna. Further, since the frequency f2 is detuned with respect to the frequencies f1 and f3, the feeding element 51 is hardly affected by the parasitic element 12 operating at the frequency f3 when operating at the frequency f2. Therefore, the antenna device according to the present embodiment can cope with communication in three frequency bands with the center frequencies f1, f2, and f3.

さらに、半波長のアンテナとして動作する周波数ｆ１およびｆ３において、給電素子５１および無給電素子１２にアンテナ電流が集中し、筐体短手方向（アンテナ配置方向）の放射が支配的となること、無給電素子１２が導波器として機能し、給電素子５１の指向性を人体から遠ざかる方向に向けることから、アンテナ装置の通話時利得が向上される。また、給電素子５１および無給電素子１２が下筐体１３の上端の近傍に配置されることにより、通話時に給電素子５１および無給電素子１２が人体から遠ざかり、結果としてＳＡＲを低減することが可能となる。さらに、給電素子５１および無給電素子１２は、下筐体１３の背面部１４の上端の近傍および側面部１５にそれぞれ配置されるため、携帯端末５０に実装される他の金属部品から遠ざけることができ、結果として、アンテナ装置は良好なアンテナ性能を有することができる。   Further, at frequencies f1 and f3 operating as a half-wave antenna, the antenna current is concentrated on the feeding element 51 and the parasitic element 12, and radiation in the lateral direction of the casing (antenna arrangement direction) becomes dominant. Since the feed element 12 functions as a director and directs the directivity of the feed element 51 in a direction away from the human body, the gain of the antenna device during a call is improved. Further, the feeding element 51 and the parasitic element 12 are arranged in the vicinity of the upper end of the lower housing 13, so that the feeding element 51 and the parasitic element 12 can be moved away from the human body during a call, and as a result, SAR can be reduced. It becomes. Furthermore, the feeding element 51 and the parasitic element 12 are disposed in the vicinity of the upper end of the back surface portion 14 of the lower housing 13 and the side surface portion 15, respectively, so that they can be kept away from other metal components mounted on the mobile terminal 50. As a result, the antenna device can have good antenna performance.

このときのアンテナ装置のＶＳＷＲ特性を図６に示す。周波数ｆ３が周波数ｆ１に対しておよそｆ３＝０．９×ｆ１の場合、図６に示すように、ＶＳＷＲ特性がｆ１を中心周波数とする周波数帯域からｆ３を中心周波数とする全帯域で２．５以下（比帯域２０％以上）を確保できる。また、アンテナ装置の自由空間放射指向性を図７に示す。図７（ａ）、図７（ｂ）は、それぞれ周波数ｆ３、ｆ１における水平偏波５５および垂直偏波５６を示している。また、図７（ｃ）は座標系を示している。Ｘ−Ｚ平面における自由空間放射指向性において、図７（ａ）および図７（ｂ）のように第１象限への放射が大きいと一般に良好な通話時利得が得られる。   FIG. 6 shows the VSWR characteristics of the antenna device at this time. When the frequency f3 is approximately f3 = 0.9 × f1 with respect to the frequency f1, as shown in FIG. 6, the VSWR characteristic is 2.5 over the entire band having f3 as the center frequency from the frequency band having f1 as the center frequency. The following (specific bandwidth 20% or more) can be secured. Moreover, the free space radiation directivity of the antenna device is shown in FIG. FIGS. 7A and 7B show horizontal polarization 55 and vertical polarization 56 at frequencies f3 and f1, respectively. FIG. 7C shows a coordinate system. In the free-space radiation directivity in the XZ plane, generally good gain during speech is obtained when radiation to the first quadrant is large as shown in FIGS. 7 (a) and 7 (b).

なお、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３の関係は上記の場合に限られず、ｆ２＜＜ｆ１＜ｆ３の関係を有していてもよい。   The relationship between the frequencies f1, f2, and f3 is not limited to the above case, and may have a relationship of f2 << f1 <f3.

本実施の形態では、アンテナ装置が折りたたみ式携帯端末５０に実装される場合について示したが、図２に示すように、アンテナ装置がストレート型携帯端末４０に実装される場合においても同様の効果が得られる。   Although the case where the antenna device is mounted on the foldable portable terminal 50 has been described in the present embodiment, the same effect can be obtained when the antenna device is mounted on the straight type portable terminal 40 as shown in FIG. can get.

本実施の形態のアンテナ装置をストレート型携帯端末４０に実装する場合は、筐体４３を構成する背部４４の上端近傍の内壁に固定する。   When the antenna device of the present embodiment is mounted on the straight type portable terminal 40, the antenna device is fixed to the inner wall near the upper end of the back portion 44 constituting the housing 43.

なお、本実施の形態では、給電素子５１と無給電素子１２の厚み方向が、下筐体１３の短手方向に垂直な断面において互いに垂直となると記述したが、厳密に垂直である必要は無く、下筐体１３の背面部１４と側面部１５とによって形成される角、または筐体４３を構成する背部４４の上端近傍を有効に使えばよい。   In the present embodiment, it has been described that the thickness direction of the feeding element 51 and the parasitic element 12 are perpendicular to each other in a cross section perpendicular to the short direction of the lower housing 13, but is not necessarily strictly perpendicular. The corner formed by the back surface portion 14 and the side surface portion 15 of the lower housing 13 or the vicinity of the upper end of the back portion 44 constituting the housing 43 may be effectively used.

本実施の形態では、給電素子５１および無給電素子１２を板金によって形成する場合について説明したが、給電素子５１を配線用プリント基板とは別の基板上の印刷パターンにより形成してもよい。また、給電素子５１は、誘電率の高い誘電体上に形成された場合、波長短縮効果により小型化できる。   In the present embodiment, the case where the feeding element 51 and the parasitic element 12 are formed by sheet metal has been described. However, the feeding element 51 may be formed by a printed pattern on a substrate different from the printed circuit board for wiring. Further, when the power feeding element 51 is formed on a dielectric having a high dielectric constant, the power feeding element 51 can be reduced in size due to a wavelength shortening effect.

本実施の形態では、アンテナ装置が、モノポールアンテナにより構成される給電素子５１を備える場合について説明したが、図８（ｂ）に示すように、アンテナ装置が、トラップ回路６４を有するダイポールアンテナにより構成される給電素子６１を備えるようにしてもよい。ここで、トラップ回路６４は、例えば図５に示されたトラップ回路５４と同様の構成を有している。   In the present embodiment, the case where the antenna device includes the feeding element 51 configured by a monopole antenna has been described. However, as illustrated in FIG. 8B, the antenna device is configured by a dipole antenna having a trap circuit 64. You may make it provide the electric power feeding element 61 comprised. Here, the trap circuit 64 has the same configuration as the trap circuit 54 shown in FIG. 5, for example.

このような本実施の形態のアンテナ装置によれば、下筐体１３の短手方向に垂直な断面において、給電素子５１および無給電素子１２をそれぞれの厚み方向が互いに垂直となるよう設置することにより、３つの周波数に対応し、アンテナ装置の通話時利得の向上やＳＡＲの低減を可能とする、従来より小型のアンテナ装置を実現できる。   According to such an antenna device of the present embodiment, the feed element 51 and the parasitic element 12 are installed so that their thickness directions are perpendicular to each other in the cross section perpendicular to the short direction of the lower housing 13. As a result, it is possible to realize a smaller antenna device than the conventional one, which supports three frequencies and can improve the gain of the antenna device during a call and reduce the SAR.

（第３の実施の形態）
図９（ａ）および図９（ｂ）は、本発明の第３の実施の形態におけるアンテナ装置を実装した折りたたみ式携帯端末７０の側面図および背面図であり、破断線１６の右上部および破断線１７の上部において、携帯端末７０の内部構造を示している。なお、本発明の第３の実施の形態のアンテナ装置を構成する不図示の固定手段および携帯端末を構成する下筐体１３は、本発明の第１の実施の形態の固定手段および下筐体１３とそれぞれ同一の構成であり、その説明を省略する。 (Third embodiment)
FIGS. 9A and 9B are a side view and a rear view of the foldable portable terminal 70 in which the antenna device according to the third embodiment of the present invention is mounted. The internal structure of the mobile terminal 70 is shown above the line 17. The fixing means (not shown) constituting the antenna device of the third embodiment of the present invention and the lower casing 13 constituting the portable terminal are the fixing means and lower casing of the first embodiment of the present invention. The configuration is the same as that of FIG.

本実施の形態の携帯端末７０は、給電素子５１と、無給電素子７２とを備えている。   The mobile terminal 70 according to the present embodiment includes a feeding element 51 and a parasitic element 72.

給電素子５１は、第２の実施の形態の給電素子５１と同様、第１素子部５１ａ、第２素子部５１ｂおよびトラップ回路５４により構成されている。   The power feeding element 51 includes a first element portion 51a, a second element portion 51b, and a trap circuit 54, similarly to the power feeding element 51 of the second embodiment.

無給電素子７２は、第３素子部７２ａ、第４素子部７２ｂおよびトラップ回路７５により構成されており、第４素子部７２ｂは、トラップ回路７５を介して第３素子部７２ａに接続されている。   The parasitic element 72 includes a third element part 72 a, a fourth element part 72 b, and a trap circuit 75, and the fourth element part 72 b is connected to the third element part 72 a via the trap circuit 75. .

第３素子部７２ａは周波数帯ｆ３、無給電素子７２は全体としてｆ４に対し実効長が半波長となる構成とする。第１および第２素子部５１ａ、５１ｂ、第３および第４素子部７２ａ、７２ｂは、板金によって形成されている。また、トラップ回路７５は、例えば、図５に示す回路構成を有している。   The third element portion 72a has a frequency band f3, and the parasitic element 72 as a whole has a configuration in which the effective length is a half wavelength with respect to f4. The first and second element portions 51a and 51b, and the third and fourth element portions 72a and 72b are made of sheet metal. Further, the trap circuit 75 has, for example, a circuit configuration shown in FIG.

ここで、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３およびｆ４は、ｆ２＜ｆ４＜＜ｆ３＜ｆ１という関係を有するものとする。給電素子５１が有するトラップ回路５４は、周波数ｆ１付近でリアクタンスが最大となり、周波数ｆ１におけるアンテナ電流を遮断する並列共振回路で構成されている。また、無給電素子７２が有するトラップ回路７５は、周波数ｆ３付近でリアクタンスが最大となり、周波数ｆ３におけるアンテナ電流を遮断する並列共振回路で構成されている。   Here, the frequencies f1, f2, f3, and f4 have a relationship of f2 <f4 << f3 <f1. The trap circuit 54 included in the feeding element 51 is configured by a parallel resonance circuit that has a maximum reactance near the frequency f1 and blocks the antenna current at the frequency f1. In addition, the trap circuit 75 included in the parasitic element 72 is configured by a parallel resonance circuit that has a maximum reactance near the frequency f3 and blocks the antenna current at the frequency f3.

前記第１および第２の実施の形態と同様に本実施の形態においても、給電素子５１および無給電素子７２は、固定手段によって下筐体１３の背面部１４の上端の近傍および側面部１５にそれぞれ固定される。また、給電素子５１と無給電素子７２の厚み方向が下筐体１３の短手方向に垂直な断面において、互いに垂直となる構成を有する。   In the present embodiment as well as in the first and second embodiments, the feeding element 51 and the parasitic element 72 are fixed to the vicinity of the upper end of the back surface portion 14 of the lower housing 13 and the side surface portion 15 by the fixing means. Each is fixed. Further, the feeding element 51 and the parasitic element 72 have a configuration in which the thickness directions thereof are perpendicular to each other in a cross section perpendicular to the short direction of the lower housing 13.

ここで、周波数ｆ１とｆ３が比較的近い周波数である場合、本実施の形態のアンテナ装置は、中心周波数をｆ１とする周波数帯から中心周波数をｆ３とする周波数帯までのすべての周波数帯域に対応した広帯域なアンテナとして機能する。同様に、周波数ｆ２とｆ４が比較的近い周波数である場合、本実施の形態のアンテナ装置は、中心周波数をｆ２とする周波数帯から中心周波数をｆ４とする周波数帯までのすべての周波数帯域に対応した広帯域なアンテナとして機能する。   Here, when the frequencies f1 and f3 are relatively close to each other, the antenna device according to the present embodiment supports all frequency bands from the frequency band having the center frequency f1 to the frequency band having the center frequency f3. It functions as a broadband antenna. Similarly, when the frequencies f2 and f4 are relatively close to each other, the antenna device according to the present embodiment supports all frequency bands from the frequency band having the center frequency f2 to the frequency band having the center frequency f4. It functions as a broadband antenna.

さらに、半波長のアンテナとして動作する周波数ｆ１、ｆ３およびｆ４において、給電素子５１および無給電素子７２にアンテナ電流が集中し、下筐体１３の短手方向（アンテナ配置方向）の放射が支配的となること、無給電素子７２が導波器として機能し、指向性を人体から遠ざかる方向に向けることから、アンテナ装置の通話時利得が向上される。また、給電素子５１および無給電素子７２は、下筐体１３の上端の近傍に配置されるので、通話時に給電素子５１および無給電素子７２が人体から遠ざかり、結果としてＳＡＲを低減することが可能となる。さらに、給電素子５１および無給電素子７２は、下筐体１３の背面部１４および側面部１５にそれぞれ配置されるため、携帯端末７０に実装される他の金属部品から遠ざけることができ、結果としてアンテナ装置は良好なアンテナ性能を有することができる。   Further, at frequencies f1, f3, and f4 that operate as a half-wave antenna, antenna current concentrates on the feeding element 51 and the parasitic element 72, and radiation in the short direction (antenna arrangement direction) of the lower housing 13 is dominant. Since the parasitic element 72 functions as a director and directs the directivity away from the human body, the gain of the antenna device during a call is improved. Further, since the feeding element 51 and the parasitic element 72 are arranged near the upper end of the lower casing 13, the feeding element 51 and the parasitic element 72 are moved away from the human body during a call, and as a result, SAR can be reduced. It becomes. Furthermore, since the power feeding element 51 and the parasitic element 72 are respectively disposed on the back surface portion 14 and the side surface portion 15 of the lower housing 13, it can be kept away from other metal parts mounted on the mobile terminal 70, as a result. The antenna device can have good antenna performance.

なお、周波数ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４の関係は上記の場合に限られず、例えば、ｆ２＜ｆ４＜＜ｆ１＜ｆ３の関係を有していてもよい。   The relationship between the frequencies f1, f2, f3, and f4 is not limited to the above case, and may have a relationship of, for example, f2 <f4 << f1 <f3.

本実施の形態では、アンテナ装置が折りたたみ式携帯端末７０に実装される場合について示したが、図２に示すように、アンテナ装置がストレート型携帯端末４０に実装される場合においても同様の効果が得られる。アンテナ装置をストレート型携帯端末４０に実装する場合は、筐体４３を構成する背部４４の上端近傍の内壁に固定する。   Although the case where the antenna device is mounted on the foldable portable terminal 70 has been described in the present embodiment, the same effect can be obtained when the antenna device is mounted on the straight type portable terminal 40 as shown in FIG. can get. When the antenna device is mounted on the straight type portable terminal 40, the antenna device is fixed to the inner wall near the upper end of the back portion 44 constituting the housing 43.

なお、本実施の形態では、給電素子５１と無給電素子７２の厚み方向が、下筐体１３の短手方向に垂直な断面において互いに垂直となると記述したが、厳密に垂直である必要は無く、下筐体１３の背面部１４と側面部１５とによって形成される角、または筐体４３を構成する背部４４の上端近傍を有効に使えばよい。   In the present embodiment, it has been described that the thickness direction of the feeding element 51 and the parasitic element 72 are perpendicular to each other in a cross section perpendicular to the short side direction of the lower housing 13, but is not necessarily strictly perpendicular. The corner formed by the back surface portion 14 and the side surface portion 15 of the lower housing 13 or the vicinity of the upper end of the back portion 44 constituting the housing 43 may be effectively used.

本実施の形態では、第１および第２素子部５１ａ、５１ｂ、第３および第４素子部７２ａ、７２ｂを板金によって形成する場合について説明したが、給電素子５１を配線用プリント基板とは別の基板上の印刷パターンにより形成してもよい。また、給電素子５１は、誘電率の高い誘電体上に形成された場合、波長短縮効果により小型化できる。   In the present embodiment, the case where the first and second element portions 51a and 51b and the third and fourth element portions 72a and 72b are formed of sheet metal has been described. However, the feeding element 51 is different from the printed circuit board for wiring. You may form by the printing pattern on a board | substrate. Further, when the power feeding element 51 is formed on a dielectric having a high dielectric constant, the power feeding element 51 can be reduced in size due to a wavelength shortening effect.

本実施の形態では、アンテナ装置が、モノポールアンテナにより構成される給電素子５１を備える場合について説明したが、図１０（ｂ）に示すように、アンテナ装置が、トラップ回路６４を有するダイポールアンテナにより構成される給電素子６１を備えるようにしてもよい。   In the present embodiment, the case where the antenna device includes the feeding element 51 configured by a monopole antenna has been described. However, as illustrated in FIG. 10B, the antenna device is configured by a dipole antenna having a trap circuit 64. You may make it provide the electric power feeding element 61 comprised.

このような本実施の形態のアンテナ装置によれば、下筐体１３の短手方向に垂直な断面において、給電素子５１および無給電素子７２をそれぞれの厚み方向が互いに垂直となるよう設置することにより、４つの周波数に対応し、アンテナ装置の通話時利得の向上やＳＡＲの低減を可能とする、従来より小型のアンテナ装置を実現できる。   According to such an antenna device of the present embodiment, the feeding element 51 and the parasitic element 72 are installed so that their thickness directions are perpendicular to each other in a cross section perpendicular to the short direction of the lower housing 13. Accordingly, it is possible to realize a smaller antenna device than the conventional one that can cope with four frequencies and can improve the gain of the antenna device during a call and reduce the SAR.

本発明にかかるアンテナ装置は、小型で広帯域性を有することが可能となり、通話時利得が高く、ＳＡＲが低減される携帯端末として有用である。   The antenna device according to the present invention can be small and have a wide bandwidth, and is useful as a portable terminal that has a high gain during a call and a reduced SAR.

（ａ）は本発明の第１の実施の形態におけるアンテナ装置を実装した携帯端末を模式的に示した側面図であり、（ｂ）は背面図(A) is the side view which showed typically the portable terminal which mounted the antenna device in the 1st Embodiment of this invention, (b) is a rear view 本発明の第１の実施の形態における筐体の一例を示す側面図The side view which shows an example of the housing | casing in the 1st Embodiment of this invention （ａ）は本発明の第１の実施の形態の他の例におけるアンテナ装置を実装した携帯端末を模式的に示した側面図であり、（ｂ）は背面図(A) is the side view which showed typically the portable terminal which mounted the antenna device in the other example of the 1st Embodiment of this invention, (b) is a rear view. （ａ）は本発明の第２の実施の形態におけるアンテナ装置を実装した携帯端末を模式的に示した側面図であり、（ｂ）は背面図(A) is the side view which showed typically the portable terminal which mounted the antenna device in the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a rear view. トラップ回路の一例を示す回路図Circuit diagram showing an example of a trap circuit 本発明の第２の実施の形態におけるアンテナ装置のＶＳＷＲ特性を示す図The figure which shows the VSWR characteristic of the antenna device in the 2nd Embodiment of this invention （ａ）は本発明の第２の実施の形態におけるアンテナ装置の自由空間における周波数ｆ３の放射指向性を示す図であり、（ｂ）は周波数ｆ１の放射指向性を示す図であり、（ｃ）は座標系を示す図(A) is a figure which shows the radiation directivity of the frequency f3 in the free space of the antenna device in the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a figure which shows the radiation directivity of the frequency f1, (c) ) Is a diagram showing the coordinate system （ａ）は本発明の第２の実施の形態の他の例におけるアンテナ装置を実装した携帯端末を模式的に示した側面図であり、（ｂ）は背面図(A) is the side view which showed typically the portable terminal which mounted the antenna device in the other example of the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a rear view. （ａ）は本発明の第３の実施の形態におけるアンテナ装置を実装した携帯端末を模式的に示した側面図であり、（ｂ）は背面図(A) is the side view which showed typically the portable terminal which mounted the antenna device in the 3rd Embodiment of this invention, (b) is a rear view. （ａ）は本発明の第２の実施の形態の他の例におけるアンテナ装置を実装した携帯端末を模式的に示した側面図であり、（ｂ）は背面図(A) is the side view which showed typically the portable terminal which mounted the antenna device in the other example of the 2nd Embodiment of this invention, (b) is a rear view. 従来のアンテナ装置を模式的に示した斜視図A perspective view schematically showing a conventional antenna device

符号の説明Explanation of symbols

１０ 折りたたみ式携帯端末（携帯端末）
１１ 給電素子
１２ 無給電素子
１３ 下筐体（筐体）
１４ 背面部
１５ 側面部
１６ 破断線
１７ 破断線
１８ 破断線
３０ 折りたたみ式携帯端末（携帯端末）
３１ 給電素子
４０ ストレート型携帯端末（携帯端末）
４３ 筐体
４４ 背部
４５ 正面部
５０ 折りたたみ式携帯端末（携帯端末）
５１ 給電素子
５１ａ 第１素子部
５１ｂ 第２素子部
５４ トラップ回路
５５ 水平偏波
５６ 垂直偏波
６０ 折りたたみ式携帯端末（携帯端末）
６１ 給電素子
６４ トラップ回路
７０ 折りたたみ式携帯端末（携帯端末）
７２ 無給電素子
７２ａ 第３素子部
７２ｂ 第４素子部
７５ トラップ回路
８０ 折りたたみ式携帯端末（携帯端末）
８２ 無給電素子
８５ トラップ回路
１００ 携帯端末
１０１ 筐体
１０２ 給電素子
１０３ 無給電素子 10 Folding mobile terminal (mobile terminal)
11 Feeding element 12 Parasitic element 13 Lower housing (housing)
14 Back part 15 Side part 16 Break line 17 Break line 18 Break line 30 Folding portable terminal (mobile terminal)
31 Feeding element 40 Straight type mobile terminal (mobile terminal)
43 Housing 44 Back 45 Front 50 Folding mobile terminal (mobile terminal)
51 Feeding Element 51a First Element Part 51b Second Element Part 54 Trap Circuit 55 Horizontally Polarized 56 Vertically Polarized 60 Folding Type Mobile Terminal (Mobile Terminal)
61 Feeding element 64 Trap circuit 70 Folding mobile terminal (mobile terminal)
72 Parasitic element 72a 3rd element part 72b 4th element part 75 Trap circuit 80 Folding type portable terminal (portable terminal)
82 Parasitic element 85 Trap circuit 100 Mobile terminal 101 Case 102 Feeding element 103 Parasitic element

Claims (3)

筐体を有する携帯端末に用いられる携帯端末用アンテナ装置において、
前記筐体の背面部に設けられる給電素子と、
前記筐体の側面部に設けられる無給電素子とを備え、
前記給電素子および前記無給電素子は、それらの長軸方向が前記筐体の短手方向に平行であり、前記側面部および前記背面部の接点の近傍に配置され、
前記給電素子および前記無給電素子の厚み方向が、互いに垂直であり、
前記給電素子は、所望の周波数ｆ１およびｆ２に対して実効長がそれぞれ略半波長および略１／４波長の長さとなるよう多周波化手段を有し、
前記無給電素子は、所望の周波数ｆ３に対して実効長が略半波長の長さを有し、
前記周波数ｆ２は、前記周波数ｆ１およびｆ３に対して離調していることを特徴とする携帯端末用アンテナ装置。In a mobile terminal antenna device used for a mobile terminal having a housing,
A power feeding element provided on the back surface of the housing;
A parasitic element provided on a side surface of the housing,
The feeding element and the parasitic element are arranged in the vicinity of the contact points of the side surface portion and the back surface portion, with the major axis direction thereof being parallel to the lateral direction of the housing.
The thickness direction of the feed element and the parasitic element, Ri vertical der each other,
The feeding element has a multi-frequency conversion means so that the effective lengths of the desired frequencies f1 and f2 are approximately half wavelength and approximately ¼ wavelength, respectively.
The parasitic element has an effective length of approximately half wavelength with respect to a desired frequency f3.
The mobile terminal antenna device , wherein the frequency f2 is detuned from the frequencies f1 and f3 . 前記無給電素子は、前記周波数ｆ３と所望の周波数ｆ４に対して実効長がそれぞれ略半波長の長さとなるよう多周波化手段を有することを特徴とする請求項１記載の携帯端末用アンテナ装置。 2. The portable terminal antenna device according to claim 1 , wherein the parasitic element includes a multi-frequency unit so that an effective length is approximately half a wavelength with respect to the frequency f3 and a desired frequency f4. . 前記周波数ｆ１は前記周波数ｆ３よりも高いことを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯端末用アンテナ装置。 3. The portable terminal antenna device according to claim 1, wherein the frequency f1 is higher than the frequency f3 .
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