JP4730554B2

JP4730554B2 - Antenna device for portable terminal and straight portable terminal equipped with the antenna device

Info

Publication number: JP4730554B2
Application number: JP2006207756A
Authority: JP
Inventors: 明浩大島
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2026-07-31
Also published as: JP2008035329A

Description

本発明は、携帯電話機等の携帯端末に関し、特に、携帯端末に内蔵されるアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a mobile terminal such as a mobile phone, and more particularly to an antenna device built in a mobile terminal.

近年、携帯電話機などの携帯端末を用いて、音楽を聴くばかりでなく、テレビジョン放送波を受信してテレビジョン放送を視聴可能なものが開発されつつある。地上波デジタル放送において、放送局に与えられる帯域は１３のセグメントに分けられる。そのうちの１２セグメントは通常の放送サービスに使われる。残る１セグメントを使って、携帯電話機などによる移動受信サービスが行われる。そのため、そのような移動受信サービスはワンセグ・モバイル（１セグメント放送）という呼ばれ方がされている。そして、ＮＨＫと民放各社は、携帯電話機向けワンセグ放送を２００６年４月１日から開始している。 2. Description of the Related Art In recent years, devices that can be used not only to listen to music but also to watch television broadcasts by receiving television broadcast waves have been developed using portable terminals such as cellular phones. In terrestrial digital broadcasting, a band given to a broadcasting station is divided into 13 segments. Of these, 12 segments are used for ordinary broadcasting services. A mobile reception service using a mobile phone or the like is performed using the remaining one segment. For this reason, such a mobile reception service is called one-segment mobile (one-segment broadcasting). NHK and commercial broadcasters have started one-segment broadcasting for mobile phones from April 1, 2006.

周知のように、地上波などのテレビジョン放送は、ＶＨＦ（Very High Frequency）帯、及びＵＨＦ（Ultra High Frequency）帯の電波を利用する。ＵＨＦ帯の電波を利用したテレビジョン放送では、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの周波数範囲の電波を利用している。以下、この使用周波数帯域をＵＨＦ−ＴＶ帯域と呼ぶ。このＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するためのアンテナをＵＨＦ−ＴＶアンテナと呼ぶ。 As is well known, television broadcasts such as terrestrial waves use radio waves in the VHF (Very High Frequency) band and the UHF (Ultra High Frequency) band. In television broadcasting using radio waves in the UHF band, radio waves in the frequency range of 470 MHz to 770 MHz are used. Hereinafter, this use frequency band is referred to as a UHF-TV band. An antenna for receiving radio waves in the UHF-TV band is called a UHF-TV antenna.

通常、ＵＨＦ−ＴＶアンテナとしては、携帯端末の外部に取り付けられた棒状アンテナが使用される。このような棒状アンテナは、この技術分野において、ホイップアンテナと呼ばれる。しかしながら、ホイップアンテナでは、携帯端末の携帯性を損なったり、携帯端末のデザインに影響を与えてしまう。そこで、アンテナ装置を携帯端末に内蔵することが望まれている。 Usually, as a UHF-TV antenna, a rod-shaped antenna attached to the outside of a mobile terminal is used. Such a rod-like antenna is called a whip antenna in this technical field. However, with a whip antenna, the portability of the mobile terminal is impaired or the design of the mobile terminal is affected. Therefore, it is desired to incorporate the antenna device in the portable terminal.

携帯端末用内蔵アンテナ装置の使用周波数帯域は、端末の大きさ（サイズ）に依存する。すなわち、端末のサイズが大きいほうが、より低い周波数に対応可能である。一方、携帯端末には、種々のタイプがあって、ストレート式と折畳式とに大別される。 The use frequency band of the built-in antenna device for portable terminals depends on the size (size) of the terminal. That is, the larger the terminal size, the lower frequency can be handled. On the other hand, there are various types of portable terminals, which are roughly classified into a straight type and a folding type.

折畳式携帯端末は、テンキーなどの操作部を有する下側ユニットと、表示部を有する上側ユニットと、下側ユニットと上側ユニットとを開閉自在に結合するヒンジ部とを有する（例えば、特許文献１参照）。とにかく、折畳式携帯端末では、操作部と表示部とが別々のユニットに搭載されており、開いた状態では、折畳式携帯端末は比較的大きなサイズとなる。従って、折畳式携帯端末では、上記ＵＨＦ−ＴＶアンテナを比較的容易に内蔵することが可能である。 The foldable mobile terminal includes a lower unit having an operation unit such as a numeric keypad, an upper unit having a display unit, and a hinge unit that couples the lower unit and the upper unit so as to be freely opened and closed (for example, Patent Documents). 1). Anyway, in the foldable portable terminal, the operation unit and the display unit are mounted in separate units, and in the opened state, the foldable portable terminal has a relatively large size. Therefore, the foldable portable terminal can incorporate the UHF-TV antenna relatively easily.

一方、ストレート式携帯端末は、操作部と表示部とを１つのユニット本体に搭載したものである。その結果、ストレート式携帯端末は、開状態の折畳式携帯端末と比較して、半分程度の大きさ（サイズ）である。そのため、ストレート式携帯端末では、上記ＵＨＦ−ＴＶアンテナを搭載することは困難である。 On the other hand, the straight type portable terminal has an operation unit and a display unit mounted on one unit body. As a result, the straight type portable terminal is about half the size (size) of the folding portable terminal in the open state. Therefore, it is difficult to mount the UHF-TV antenna in a straight portable terminal.

尚、本発明に関連する先行技術文献としては次のものが知られている。例えば、ディスプレイ及び操作部を開閉自在に覆うカバーにアンテナ部を内蔵した移動体通信端末が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２に開示された移動体通信端末は、通常の携帯電話としても衛星用の通信端末としても使用することができるデュアルモードの通信端末を構成している。低軌道衛星は準マイクロ波の周波数帯（１．５ＧＨｚ〜２．６ＧＨｚ）が使用され、地上の従来のシステムである携帯電話機では５００ＭＨｚから１．５ＧＨｚが使用されるので、特許文献２に開示されたアンテナ部は二つ又は三つの周波数特性を持っている。とにかく、特許文献２に開示された移動体通信端末に内蔵されたアンテナ部は、地上用と、衛星用の通信システムにおいて使用する比較的高い周波数に対応しており、本発明が対象としている、比較的低いＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するためのものではない。 The following are known as prior art documents related to the present invention. For example, a mobile communication terminal in which an antenna unit is built in a cover that covers a display and an operation unit so as to be freely opened and closed has been proposed (for example, see Patent Document 2). The mobile communication terminal disclosed in Patent Document 2 constitutes a dual-mode communication terminal that can be used as both a normal mobile phone and a satellite communication terminal. A low-orbit satellite uses a quasi-microwave frequency band (1.5 GHz to 2.6 GHz), and a cellular phone which is a conventional system on the ground uses 500 MHz to 1.5 GHz. The antenna unit has two or three frequency characteristics. Anyway, the antenna unit built in the mobile communication terminal disclosed in Patent Document 2 corresponds to a relatively high frequency used in the communication system for terrestrial and satellite, and the present invention is targeted. It is not for receiving radio waves in the relatively low UHF-TV band.

また、本体にカバーが開閉可能に設けられた携帯用無線機において、本体内部にコイル部を有するアンテナを設け、カバーにパイプアンテナを内設した携帯用無線機も知られている。（例えば、特許文献３参照）。この特許文献３に開示された携帯用無線機に設けられたアンテナも、通常の携帯電話として使用される比較的高い周波数に対応しており、本発明が対象としている、比較的低いＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するためのものではない。 In addition, a portable wireless device in which a cover is provided on the main body so that the cover can be opened / closed is provided with an antenna having a coil portion inside the main body and a pipe antenna provided in the cover. (For example, refer to Patent Document 3). The antenna provided in the portable wireless device disclosed in Patent Document 3 also corresponds to a relatively high frequency used as a normal cellular phone, and is a relatively low UHF-TV targeted by the present invention. It is not for receiving radio waves in the band.

さらに、操作部を覆うフリップ（カバー）に電波送受信用のアンテナ・エレメントを内蔵した携帯通信機も知られている（例えば、特許文献４参照）。この特許文献４に開示された携帯通信機において、フリップに内蔵されたアンテナ・エレメントは、比較的周波数の高い電波送受信用であって、比較的周波数の低いＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するためのものではない。 Furthermore, a portable communication device in which an antenna element for radio wave transmission / reception is built in a flip (cover) that covers an operation unit is also known (see, for example, Patent Document 4). In the portable communication device disclosed in Patent Document 4, the antenna element incorporated in the flip is used for radio wave transmission / reception with a relatively high frequency and for receiving radio waves in the UHF-TV band with a relatively low frequency. Is not.

尚、携帯端末ではないが、本体部に対して回動可能に設けられた蓋部（可動部）にアンテナ部材を組み込んだ小型無線機も知られている（例えば、特許文献５参照）。この特許文献４に開示された小型無線機に組み込まれたアンテナ部材は、呼び出し信号を受信するためのものであって、本発明が対象としている、ＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するためのものではない。 In addition, although it is not a portable terminal, the small radio | wireless machine which incorporated the antenna member in the cover part (movable part) provided rotatably with respect to the main-body part is also known (for example, refer patent document 5). The antenna member incorporated in the small wireless device disclosed in Patent Document 4 is for receiving a calling signal, and for receiving radio waves in the UHF-TV band targeted by the present invention. is not.

特開２００３−３１９０４３号公報JP 2003-319043 A 特開平１１−２１５０２２号公報JP-A-11-215022 特開平１０−１３５７２２号公報JP-A-10-135722 特開２００２−１４１７２５号公報JP 2002-141725 A 特開平９−１８２２０号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-18220

上述したように、特許文献２〜４は、いずれもカバーにアンテナを内蔵したストレート式携帯端末を開示しているとはいうものの、使用周波数帯が本発明が対象としている比較的低いＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するためのものではなく、比較的高い周波数帯の電波を送受信するためのものでる。そのため、これら特許文献２〜４に開示されたアンテナは、ＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するには不向きである。加えて、特許文献２〜４では、アンテナに対する給電方法ついては何ら開示せず、示唆する記載もない。 As described above, although each of Patent Documents 2 to 4 discloses a straight-type mobile terminal in which an antenna is built in a cover, UHF-TV, which is a relatively low frequency band used by the present invention. It is not for receiving radio waves in the band, but for transmitting / receiving radio waves in a relatively high frequency band. For this reason, the antennas disclosed in Patent Documents 2 to 4 are not suitable for receiving radio waves in the UHF-TV band. In addition, Patent Documents 2 to 4 do not disclose or suggest any method for feeding power to the antenna.

一方、特許文献５は、蓋部（可動部）にアンテナ部材を組み込んだ小型無線機を開示しているが、ページャーのような呼び出し信号を受信するためのアンテナ部材を開示しているに過ぎず、本発明が対象としているＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信するためのものではない。そして、特許文献５でも、アンテナ部材に対する給電方法については何ら開示せず、示唆する記載もない。 On the other hand, Patent Document 5 discloses a small wireless device in which an antenna member is incorporated in a lid (movable portion), but only discloses an antenna member for receiving a calling signal such as a pager. It is not for receiving radio waves in the UHF-TV band targeted by the present invention. And also in patent document 5, it does not disclose at all about the electric power feeding method with respect to an antenna member, and there is no description to suggest.

したがって、本発明の課題は、操作部を覆うカバー部を備えたストレート式携帯端末において、ＵＨＦ−ＴＶ帯域の電波を受信することが可能な、ストレート式携帯端末およびそれに内蔵されたアンテナ装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a straight type portable terminal capable of receiving radio waves in the UHF-TV band and an antenna device built in the straight type portable terminal having a cover part that covers an operation part. There is to do.

本発明の第１の態様によれば、操作部（２１）と表示部（２２）とを有するユニット本体（２０）と、前記操作部を覆うカバー部（３０）とを備えたストレート式携帯端末（１０）に内蔵されるアンテナ装置（４０）であって、前記カバー部に内蔵されたアンテナ素子（４１）と、前記ユニット本体に内蔵され、該アンテナ素子の一端（４１ａ）からアンテナ給電点（４２ａ）まで前記ユニット本体の一方の側壁に沿って延在するアンテナ給電線（４２）と、前記ユニット本体の本体基板部（２５）の表面（２５ａ）上に設置された複数の整合素子（４３，４３−１〜４３−４）であって、前記本体基板部の裏面（２５ｂ）に形成された接地面と電磁結合され、前記アンテナ給電線と選択的に接続される、前記複数の整合素子と、前記複数の整合素子を前記アンテナ給電線に選択的に接続させるための複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ４）と、を有する携帯端末用内蔵アンテナ装置が得られる。 According to the first aspect of the present invention, a straight portable terminal comprising a unit body (20) having an operation unit (21) and a display unit (22), and a cover unit (30) covering the operation unit. An antenna device (40) built in (10), the antenna element (41) built in the cover part, and built in the unit main body, and the antenna feeding point (41a) from one end (41a) of the antenna element 42a) and an antenna feed line (42) extending along one side wall of the unit body, and a plurality of matching elements (43) installed on the surface (25a) of the body substrate part (25) of the unit body. , 43-1 to 43-4), wherein the plurality of matching elements are electromagnetically coupled to a ground plane formed on the back surface (25b) of the main body substrate portion and are selectively connected to the antenna feed line. and, wherein the plurality of A plurality of switches for selectively connecting the coupling element to the antenna feed line (SW1 to SW4), the portable terminal built-in antenna device having obtained.

上記携帯端末用内蔵アンテナ装置（４０）において、前記複数の整合素子は、前記アンテナ給電線の前記アンテナ給電点近傍に設けられた第１の整合素子（４３−１）と、前記第１の整合素子に接続される第２の整合素子（４３−２）と、前記第１及び第２の整合素子より前記アンテナ給電点から離間して配置された第３の整合素子（４３−３）と、前記第３の整合素子より前記アンテナ給電点から離間して配置された第４の整合素子（４３−４）とから構成されてよい。この場合、前記複数のスイッチは、前記第１の整合素子と前記アンテナ給電線との間に配置された第１のスイッチ（ＳＷ１）と、前記第１の整合素子と前記第２の整合素子との間に配置された第２のスイッチ（ＳＷ２）と、前記第３の整合素子と前記アンテナ給電線との間に配置された第３のスイッチ（ＳＷ３）と、前記第４の整合素子と前記アンテナ給電線との間に配置された第４のスイッチ（ＳＷ４）とから構成されてよい。前記本体基板部（２５）は水平方向（Ｘ）垂直方向（Ｚ）とによって規定される平面と平行に延在しており、前記アンテナ給電線（４２）は前記垂直方向（Ｘ）に延在していて良い。前記カバー部（３０）が前記ユニット本体（２０）に対して開いた状態において、前記アンテナ素子（４１）は、前記水平方向（Ｘ）と前記垂直方向（Ｚ）とによって規定される平面と平行に延在していることが好ましい。前記複数の整合素子（４３−１〜４３−４）の各々は、前記本体基板部（２５）の表面（２５ａ）上で前記水平方向（Ｘ）に延在していて良い。前記アンテナ素子の一端は折り曲げ可能な金属接点（４１ａ）から構成されることが好ましい。 In the mobile terminal built-in antenna device (40), the plurality of matching elements include a first matching element (43-1) provided near the antenna feeding point of the antenna feeding line and the first matching element. A second matching element (43-2) connected to the element, a third matching element (43-3) disposed away from the antenna feeding point from the first and second matching elements, The third matching element may include a fourth matching element (43-4) disposed away from the antenna feeding point . In this case, before Symbol plurality of switches, the first of the first switch (SW1) disposed between the matching element and the antenna feed line, the first matching element and the second matching element A second switch (SW2) disposed between the third matching element and the third feeder (SW3), and the fourth matching element. You may comprise from the 4th switch (SW4) arrange | positioned between the said antenna feeders. The main body substrate portion (25) extends in parallel with a plane defined by a horizontal direction (X) and a vertical direction (Z), and the antenna feeding line (42) extends in the vertical direction (X). You can do it. In a state where the cover part (30) is opened with respect to the unit main body (20), the antenna element (41) is parallel to a plane defined by the horizontal direction (X) and the vertical direction (Z). It is preferable that it extends. Each of the plurality of matching elements (43-1 to 43-4) may extend in the horizontal direction (X) on the surface (25a) of the main body substrate portion (25). One end of the antenna element is preferably composed of a foldable metal contact (41a).

本発明の第２の態様によれば、操作部（２１）と表示部（２２）とを有するユニット本体（２０）と、前記操作部を覆うカバー部（３０）とを備えたストレート式携帯端末（１０）において、前記ストレート式携帯端末は、それに内蔵されるアンテナ装置（４０）を含み、該アンテナ装置（４０）は、前記カバー部に内蔵されたアンテナ素子（４１）と、前記ユニット本体に内蔵され、該アンテナ素子の一端（４１ａ）からアンテナ給電点（４２ａ）まで前記ユニット本体の一方の側壁に沿って延在するアンテナ給電線（４２）と、前記ユニット本体の本体基板部（２５）の表面（２５ａ）上に設置された複数の整合素子（４３、４３−１〜４３−４）であって、前記本体基板部の裏面（２５ｂ）に形成された接地面と電磁結合され、前記アンテナ給電線と選択的に接続される、前記複数の整合素子と、前記複数の整合素子を前記アンテナ給電線に選択的に接続させるための複数のスイッチ（ＳＷ１〜ＳＷ４）と、を有するストレート式携帯端末（１０）が得られる。 According to the second aspect of the present invention, a straight portable terminal comprising a unit body (20) having an operation unit (21) and a display unit (22), and a cover unit (30) covering the operation unit. In (10), the straight type portable terminal includes an antenna device (40) built therein, and the antenna device (40) includes an antenna element (41) built in the cover portion and the unit main body. An antenna feeding line (42) that is built in and extends along one side wall of the unit body from one end (41a) of the antenna element to an antenna feeding point (42a), and a body substrate part (25) of the unit body A plurality of matching elements (43, 43-1 to 43-4) installed on the front surface (25a) of the main body substrate portion and electromagnetically coupled to a ground surface formed on the back surface (25b) of the main body substrate portion, A It is selectively connected to the antenna feed line, straight type having the plurality of alignment elements, and a plurality of switches (SW1 to SW4) for selectively connecting the plurality of alignment elements in the antenna feed line A portable terminal (10) is obtained.

上記ストレート式携帯端末において、前記複数の整合素子は、前記アンテナ給電線の前記アンテナ給電点近傍に設けられた第１の整合素子（４３−１）と、前記第１の整合素子に接続される第２の整合素子（４３−２）と、前記第１及び第２の整合素子より前記アンテナ給電点から離間して配置された第３の整合素子（４３−３）と、前記第３の整合素子より前記アンテナ給電点から離間して配置された第４の整合素子（４３−４）とから構成されてよい。この場合、前記複数のスイッチは、前記第１の整合素子と前記アンテナ給電線との間に配置された第１のスイッチ（ＳＷ１）と、前記第１の整合素子と前記第２の整合素子との間に配置された第２のスイッチ（ＳＷ２）と、前記第３の整合素子と前記アンテナ給電線との間に配置された第３のスイッチ（ＳＷ３）と、前記第４の整合素子と前記アンテナ給電線との間に配置された第４のスイッチ（ＳＷ４）とから構成されてよい。前記本体基板部（２５）は水平方向（Ｘ）と垂直方向（Ｚ）とによって規定される平面と平行に延在しており、前記アンテナ給電線（４２）は前記垂直方向（Ｚ）に延在していて良い。前記カバー部（３０）が前記ユニット本体（２０）に対して開いた状態において、前記アンテナ素子（４１）は、前記水平方向（Ｘ）と前記垂直方向（Ｚ）とによって規定される平面と平行に延在していることが好ましい。前記複数の整合素子（４３−１〜４３−４）の各々は、前記本体基板部の表面（２５ａ）上で前記水平方向（Ｘ）に延在していて良い。前記アンテナ素子の一端は折り曲げ可能な金属接点（４１ａ）から構成されることが好ましい。 In the straight type portable terminal, the plurality of matching elements are connected to the first matching element (43-1) provided near the antenna feeding point of the antenna feeding line and the first matching element. A second matching element (43-2), a third matching element (43-3) arranged away from the antenna feeding point from the first and second matching elements, and the third matching element A fourth matching element (43-4) arranged away from the antenna feeding point from the element may be included . In this case, before Symbol plurality of switches, the first of the first switch (SW1) disposed between the matching element and the antenna feed line, the first matching element and the second matching element A second switch (SW2) disposed between the third matching element and the third feeder (SW3), and the fourth matching element. You may comprise from the 4th switch (SW4) arrange | positioned between the said antenna feeders. The main body substrate portion (25) extends in parallel with a plane defined by a horizontal direction (X) and a vertical direction (Z), and the antenna feed line (42) extends in the vertical direction (Z). May be present. In a state where the cover part (30) is opened with respect to the unit main body (20), the antenna element (41) is parallel to a plane defined by the horizontal direction (X) and the vertical direction (Z). It is preferable that it extends. Each of the plurality of matching elements (43-1 to 43-4) may extend in the horizontal direction (X) on the surface (25a) of the main body substrate portion. One end of the antenna element is preferably composed of a foldable metal contact (41a).

尚、上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、これらに限定されないのは勿論である。 In addition, the code | symbol in the said parenthesis is attached | subjected in order to make an understanding of this invention easy, and it is only an example, and of course is not limited to these.

本発明では、アンテナ給電線をユニット本体の一側面に沿って設置しているので、本体基板部の裏面に形成された接地面との結合を抑制して、アンテナ周波数特性に影響するアンテナ有効長を確保することができる。また、アンテナ給電線の先端に広いアンテナ素子を接続しているので、十分な電気的容量性を得ることができ、その結果として、共振周波数の低下を実現できる。この共振周波数低減効果により、ＵＨＦ−ＴＶ帯域においてＶＳＷＲが３以下の共振現象の特性を獲得することができる。 In the present invention, since the antenna feeding line is installed along one side surface of the unit main body, the effective antenna length that affects the antenna frequency characteristics is suppressed by suppressing the coupling with the ground plane formed on the back surface of the main body substrate portion. Can be secured. In addition, since a wide antenna element is connected to the tip of the antenna feed line, sufficient electrical capacitance can be obtained, and as a result, a decrease in resonance frequency can be realized. Due to this resonance frequency reduction effect, it is possible to obtain the characteristic of a resonance phenomenon with a VSWR of 3 or less in the UHF-TV band.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１を参照して、本発明の一実施の形態に係るアンテナ装置を内蔵するストレート式携帯端末１０について説明する。図１において、左右方向（幅方向、水平方向）をＸ軸方向で表し、前後方向（奥行き方向、厚さ方向）をＹ軸方向で表し、上下方向（高さ方向、垂直方向）をＺ軸方向で表している。 With reference to FIG. 1, a straight type portable terminal 10 incorporating an antenna device according to an embodiment of the present invention will be described. In FIG. 1, the left-right direction (width direction, horizontal direction) is represented by the X-axis direction, the front-rear direction (depth direction, thickness direction) is represented by the Y-axis direction, and the up-down direction (height direction, vertical direction) is the Z-axis. Expressed in direction.

図示のストレート式携帯端末１０は、操作部２１と表示部２２とを有するユニット本体２０と、操作部２１を覆うカバー部３０とを備える。 The illustrated straight mobile terminal 10 includes a unit main body 20 having an operation unit 21 and a display unit 22, and a cover unit 30 that covers the operation unit 21.

操作部２１は、ストレート式携帯端末１０の持つ機能を利用するための複数の操作キーより構成される。ユニット本体２０の上端部にはスピーカ２３が配置され、ユニット本体２０の下端部にはマイクロホン２４が配置されている。カバー部３０は、操作部２１の操作キーに対する誤接触を保護するためのものである。 The operation unit 21 includes a plurality of operation keys for using the functions of the straight mobile terminal 10. A speaker 23 is disposed at the upper end of the unit body 20, and a microphone 24 is disposed at the lower end of the unit body 20. The cover unit 30 is for protecting erroneous contact with the operation keys of the operation unit 21.

図２を参照して、図１に図示したストレート式携帯端末１０に内蔵されるアンテナ装置４０について説明する。図２においても、左右方向（幅方向、水平方向）をＸ軸方向で表し、前後方向（奥行き方向、厚さ方向）をＹ軸方向で表し、上下方向（高さ方向、垂直方向）をＺ軸方向で表している。図２は、図１のユニット本体２０に対してカバー部３０を開いた状態を示している。 With reference to FIG. 2, the antenna device 40 built in the straight type portable terminal 10 shown in FIG. 1 will be described. Also in FIG. 2, the left-right direction (width direction, horizontal direction) is represented by the X-axis direction, the front-rear direction (depth direction, thickness direction) is represented by the Y-axis direction, and the up-down direction (height direction, vertical direction) is represented by Z. Expressed in the axial direction. FIG. 2 shows a state in which the cover 30 is opened with respect to the unit main body 20 of FIG.

アンテナ装置４０は、地上波ディジタル放送を受信するためのものであって、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの比較的低い周波数（ＵＨＦ−ＴＶ帯域）を受信するためのものである。 The antenna device 40 is for receiving terrestrial digital broadcasting, and for receiving a relatively low frequency (UHF-TV band) of 470 MHz to 770 MHz.

図示のアンテナ装置４０は、カバー部３０に内蔵されたアンテナ素子４１と、ユニット本体２０に内蔵されたアンテナ給電線４２と、ユニット本体２０に内蔵された複数の整合素子（但し、図２では１つの整合素子のみ図示してある）４３とを有する。 The illustrated antenna device 40 includes an antenna element 41 built in the cover 30, an antenna feed line 42 built in the unit main body 20, and a plurality of matching elements (1 in FIG. Only one matching element is shown) 43.

アンテナ素子４１は、金属製の平板からなり、電波の受信を行う部分である。アンテナ素子４１は、カバー部３０全体若しくは一部に延在している。ユニット本体２０に対してカバー部３０を開いた状態では、アンテナ素子４１は、左右方向（水平方向）Ｘと上下方向（垂直方向）Ｚとで規定される平面と平行に延在している。 The antenna element 41 is made of a metal flat plate and is a part that receives radio waves. The antenna element 41 extends over the entire cover portion 30 or a part thereof. In a state where the cover part 30 is opened with respect to the unit main body 20, the antenna element 41 extends in parallel with a plane defined by the left-right direction (horizontal direction) X and the up-down direction (vertical direction) Z.

アンテナ給電線４２は、アンテナ素子４１の一端４１ａからアンテナ給電点４２ａまでユニット本体２０の一方の側壁に沿って上下方向（垂直方向）Ｚに延在している。アンテナ給電線４２は、金属製で、アンテナ素子４１と共に電波の受信と、受信回路（図示せず）への伝達とを行う部分である。アンテナ給電点４２ａは、アンテナ素子４１で受信された受信波を受信回路に供給する点である。図示の例では、アンテナ給電点４２ａは、ユニット本体２０の左上角部付近に設けられている。アンテナ素子４１の一端４１ａは、折り曲げ可能な金属接点であり、アンテナ素子４１の左上角部に設けられている。金属接点４１ａは、例えばフレキシブルプリント基板等を使用し、アンテナ素子４１とアンテナ給電線４２とを接続する構成としてもよい。とにかく、アンテナ素子４１が可動可能なようにアンテナ給電線４２と電気的に接続できる部材であればよい。 The antenna feeding line 42 extends in the vertical direction (vertical direction) Z along one side wall of the unit body 20 from one end 41a of the antenna element 41 to the antenna feeding point 42a. The antenna feed line 42 is made of metal, and is a part that performs radio wave reception and transmission to a reception circuit (not shown) together with the antenna element 41. The antenna feeding point 42a is a point that supplies the reception wave received by the antenna element 41 to the reception circuit. In the illustrated example, the antenna feeding point 42 a is provided near the upper left corner of the unit body 20. One end 41 a of the antenna element 41 is a bendable metal contact, and is provided at the upper left corner of the antenna element 41. The metal contact 41a may be configured to connect the antenna element 41 and the antenna feed line 42 using, for example, a flexible printed board. Anyway, any member that can be electrically connected to the antenna feed line 42 so that the antenna element 41 can be moved may be used.

複数の整合素子４３は、ユニット本体２０の本体基板部２５の表面２５ａ上に設置されており、アンテナ素子４１と受信回路との間のインピーダンス整合を行うためのものである。複数の整合素子４３は、本体基板部２５の裏面２５ｂに形成された接地面（図示せず）と電磁結合され、後述する複数のスイッチ素子によってアンテナ給電線４２と選択的に接続される。本体基板部２５は、左右方向（水平方向）Ｘと上下方向（垂直方向）Ｚとによって規定される平面と平行に延在している。各整合素子４３は、本体基板部２５の表面２５ａ上で左右方向（水平方向）Ｘに延在している。 The plurality of matching elements 43 are installed on the surface 25a of the main body substrate portion 25 of the unit main body 20, and are for impedance matching between the antenna element 41 and the receiving circuit. The plurality of matching elements 43 are electromagnetically coupled to a ground plane (not shown) formed on the back surface 25b of the main body substrate portion 25, and are selectively connected to the antenna feed line 42 by a plurality of switch elements described later. The main body substrate portion 25 extends in parallel with a plane defined by the left-right direction (horizontal direction) X and the up-down direction (vertical direction) Z. Each matching element 43 extends in the left-right direction (horizontal direction) X on the surface 25 a of the main body substrate portion 25.

図３を参照して、基板本体部２５の表面２５ａ上に設置される複数の整合素子と複数のスイッチとの配置関係について説明する。図示の例では、複数の整合素子は、第１乃至第４の整合素子４３−１、４３−２、４３−３、４３−４から成る。複数のスイッチは、第１乃至第４のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、およびＳＷ４から成る。 With reference to FIG. 3, the arrangement relationship between the plurality of matching elements and the plurality of switches installed on the surface 25a of the substrate body 25 will be described. In the illustrated example, the plurality of matching elements include first to fourth matching elements 43-1, 43-2, 43-3, and 43-4. The plurality of switches includes first to fourth switches SW1, SW2, SW3, and SW4.

第１乃至第４の整合素子４３−１〜４３−４は、アンテナ給電線４２における、アンテナ給電点４２ａの側からアンテナ素子４１の一端４１ａの側へ向けてこの順序に配置された所定の箇所（位置）から、アンテナ給電線４２の長手方向（上下方向）Ｚと直交して、基板本体部２５の表面２５ａ上で左右方向（水平方向）Ｘに延在している。 The first to fourth matching elements 43-1 to 43-4 are predetermined portions arranged in this order from the antenna feeding point 42a side to the one end 41a side of the antenna element 41 in the antenna feeding line 42. From (position), it extends in the left-right direction (horizontal direction) X on the surface 25 a of the substrate main body 25, perpendicular to the longitudinal direction (vertical direction) Z of the antenna feed line 42.

詳述すると、第１の整合素子４３−１は、アンテナ給電点４２ａに最も近い位置で、第１のスイッチＳＷ１を介して左右方向（水平方向）Ｘへ延在し、第２の整合素子４３−２は、この第１の整合素子４３−１の先端から第２のスイッチＳＷ２を介して左右方向（水平方向）Ｘへ延在している。第１の整合素子４３−１は、幅が３ｍｍで、長さが２０ｍｍである。第２の整合素子４３−２は、幅が３ｍｍで、長さが２１ｍｍである。第３の整合素子４３−３は、アンテナ給電点４２ａから第１の整合素子４３−１よりも離れた位置で、第３のスイッチＳＷ３を介して左右方向（水平方向）Ｘへ延在している。第３の整合素子４３−３は、幅が７ｍｍで、長さが２２ｍｍである。第４の整合素子４３−４は、アンテナ給電線４２のほぼ中央の位置で、第４のスイッチＳＷ４を介して左右方向（水平方向）Ｘへ延在している。第４の整合素子４３−４は、幅が１０ｍｍで、長さが４ｍｍである。 More specifically, the first matching element 43-1 extends in the left-right direction (horizontal direction) X via the first switch SW1 at a position closest to the antenna feeding point 42a, and the second matching element 43. -2 extends in the left-right direction (horizontal direction) X from the tip of the first matching element 43-1 via the second switch SW2. The first matching element 43-1 has a width of 3 mm and a length of 20 mm. The second matching element 43-2 has a width of 3 mm and a length of 21 mm. The third matching element 43-3 extends in the left-right direction (horizontal direction) X via the third switch SW3 at a position farther from the antenna feeding point 42a than the first matching element 43-1. Yes. The third matching element 43-3 has a width of 7 mm and a length of 22 mm. The fourth matching element 43-4 extends in the left-right direction (horizontal direction) X via the fourth switch SW4 at a substantially central position of the antenna feed line 42. The fourth matching element 43-4 has a width of 10 mm and a length of 4 mm.

図４に図３に示した第１乃至第４のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４の切り替え遷移図を示す。本実施の形態では、第１乃至第４のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４を状態１〜状態３の３つの状態に切り替える。状態１は、第１及び第２のスイッチＳＷ１、ＳＷ２がオン状態で、第３及び第４のスイッチＳＷ３、ＳＷ４がオフ状態である。状態２は、第３のスイッチＳＷ３がオン状態で、第１、第２及び第４のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ４がオフ状態である。状態３は、第１及び第４のスイッチＳＷ１、ＳＷ４がオン状態で、第２及び第３のスイッチＳＷ２、ＳＷ３がオフ状態である。 FIG. 4 shows a switching transition diagram of the first to fourth switches SW1 to SW4 shown in FIG. In the present embodiment, the first to fourth switches SW1 to SW4 are switched to three states of state 1 to state 3. In state 1, the first and second switches SW1 and SW2 are on, and the third and fourth switches SW3 and SW4 are off. In state 2, the third switch SW3 is in the on state, and the first, second, and fourth switches SW1, SW2, and SW4 are in the off state. In state 3, the first and fourth switches SW1 and SW4 are in the on state, and the second and third switches SW2 and SW3 are in the off state.

図５に、図４に図示した状態１〜状態３におけるＶＳＷＲ（電圧定在波比）特性を示す。図５において、横軸は周波数[ＭＨｚ]を表し、縦軸はＶＳＷＲを示す。図５から、第１乃至第４のスイッチＳＷ１〜ＳＷ４のオン／オフを切り替えることにより、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚのＵＨＦ−ＴＶ帯域において、３以下のＶＳＷＲを達成していることが分かる。 FIG. 5 shows VSWR (voltage standing wave ratio) characteristics in states 1 to 3 shown in FIG. In FIG. 5, the horizontal axis represents frequency [MHz], and the vertical axis represents VSWR. From FIG. 5, it can be seen that VSWR of 3 or less is achieved in the UHF-TV band of 470 MHz to 770 MHz by switching on / off of the first to fourth switches SW1 to SW4.

本実施の形態に係るアンテナ装置４０では、アンテナ給電線４２をユニット本体２０の一側面に沿って設置しているので、本体基板部２５の裏面２５ｂに形成された接地面との結合を抑制して、アンテナ周波数特性に影響するアンテナ有効長を確保することができる。また、アンテナ給電線４２の先端４１ａに広いアンテナ素子４１を接続しているので、十分な電気的容量性を得ることができ、その結果として、共振周波数の低下を実現できる。この共振周波数低減効果により、ＵＨＦ−ＴＶ帯域においてＶＳＷＲが３以下の共振現象の特性を獲得することができる。 In the antenna device 40 according to the present embodiment, since the antenna feeding line 42 is installed along one side surface of the unit main body 20, the coupling with the ground plane formed on the back surface 25 b of the main body substrate portion 25 is suppressed. Thus, the effective antenna length that affects the antenna frequency characteristics can be ensured. In addition, since the wide antenna element 41 is connected to the tip 41a of the antenna feed line 42, sufficient electrical capacitance can be obtained, and as a result, a decrease in resonance frequency can be realized. Due to this resonance frequency reduction effect, it is possible to obtain the characteristic of a resonance phenomenon with a VSWR of 3 or less in the UHF-TV band.

また、上記ＵＨＦ−ＴＶ帯域において、携帯端末１０の長手方向（上下方向）Ｚを軸とした場合の放射特性において、アンテナ装置４０が垂直偏波の無指向性を実現し、平均利得−３ｄＢｉの利得が得られることを、本発明者は確認した。この得られた利得は、現行のホイップアンテナと同等の利得である。 Further, in the UHF-TV band, the antenna device 40 realizes the omnidirectionality of the vertical polarization in the radiation characteristic when the longitudinal direction (vertical direction) Z of the mobile terminal 10 is the axis, and the average gain is −3 dBi. The present inventor confirmed that a gain was obtained. This gain obtained is equivalent to that of the current whip antenna.

以上、本発明について好ましい実施の形態によって説明してきたが、本発明は上述した実施の形態に限定しないのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、マイクロホン２４をユニット本体２０の下端部に設置しているが、マイクロホンをカバー部３０に設置しても良い。また、複数の整合素子は、携帯端末の形状に応じて、種々の形状、個数、接続状態を選択しても良いのは勿論である。例えば、上述した実施の形態では、各整合素子は矩形をしているが、円形など他の形状であっても良い。さらに、上述した実施の形態では、各整合素子４３−１〜４３−４は本体基板部２５に対して水平方向（左右方向）Ｘに延在しているが、垂直方向（上下方向）Ｚに延在しても良い。 Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the embodiment described above, the microphone 24 is installed at the lower end of the unit body 20, but the microphone may be installed in the cover unit 30. Of course, a plurality of matching elements may be selected from various shapes, numbers, and connection states according to the shape of the mobile terminal. For example, in the above-described embodiment, each matching element has a rectangular shape, but may have another shape such as a circular shape. Further, in the above-described embodiment, each matching element 43-1 to 43-4 extends in the horizontal direction (left-right direction) X with respect to the main body substrate portion 25, but in the vertical direction (up-down direction) Z. It may extend.

本発明に係るアンテナ装置は、ワンセグ放送受信用アンテナだけでなく、アナログＵＨＦ−ＴＶ放送用アンテナや欧州の地上デジタル放送ＤＶＤ−Ｈ用アンテナとしても利用可能である。 The antenna device according to the present invention can be used not only as a one-segment broadcasting receiving antenna but also as an analog UHF-TV broadcasting antenna or a European terrestrial digital broadcasting DVD-H antenna.

本発明に係るアンテナ装置を内蔵するストレート式携帯端末を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the straight type portable terminal which incorporates the antenna device which concerns on this invention. 図１に示したストレート式携帯端末に内蔵されるアンテナ装置を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the antenna apparatus incorporated in the straight type portable terminal shown in FIG. 図２に示したアンテナ装置の基板本体部の表面上に設置される複数の整合素子と複数のスイッチとの配置関係を説明するための平面図である。It is a top view for demonstrating the arrangement | positioning relationship between the some matching element installed on the surface of the board | substrate main-body part of the antenna apparatus shown in FIG. 2, and a some switch. 図３に示した第１乃至第４のスイッチの切り替え遷移図である。FIG. 4 is a switching transition diagram of first to fourth switches shown in FIG. 3. 図４に図示した状態１〜状態３におけるＶＳＷＲ（電圧定在波比）の特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of VSWR (voltage standing wave ratio) in the states 1 to 3 illustrated in FIG. 4.

Explanation of symbols

１０ストレート式携帯端末
２０ユニット本体
２１操作部
２２表示部
２３スピーカ
２４マイクロホン
２５本体基板部
２５ａ表面
２５ｂ裏面
３０カバー部
４０アンテナ装置
４１アンテナ素子
４１ａアンテナ素子の一端（折り曲げ可能な金属接点）
４２アンテナ給電線
４２ａアンテナ給電点
４３、４３−１〜４３−４整合素子
ＳＷ１〜ＳＷ４スイッチ DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Straight type portable terminal 20 Unit main body 21 Operation part 22 Display part 23 Speaker 24 Microphone 25 Main body board part 25a Front surface 25b Back surface 30 Cover part 40 Antenna apparatus 41 Antenna element 41a One end of the antenna element (bendable metal contact)
42 antenna feed line 42a antenna feed point 43, 43-1 to 43-4 matching element SW1 to SW4 switch

Claims

An antenna device built in a straight-type mobile terminal including a unit main body having an operation unit and a display unit, and a cover unit covering the operation unit,
An antenna element built in the cover portion;
An antenna feed line built in the unit body and extending along one side wall of the unit body from one end of the antenna element to an antenna feed point;
A plurality of matching elements installed on the front surface of the main body substrate portion of the unit main body, electromagnetically coupled to a ground plane formed on the back surface of the main body substrate portion, and selectively connected to the antenna feeder line The plurality of matching elements;
A plurality of switches for selectively connecting the plurality of matching elements to the antenna feed line;
A built-in antenna device for a portable terminal.

The plurality of matching elements are:
A first matching element provided in the vicinity of the antenna feeding point of the antenna feeding line;
A second matching element connected to the first matching element;
A third matching element disposed away from the antenna feed point from the first and second matching elements;
The mobile terminal built-in antenna device according to claim 1, further comprising: a fourth matching element that is spaced apart from the antenna feeding point from the third matching element.

The plurality of switches are:
A first switch disposed between the first matching element and the antenna feed line;
A second switch disposed between the first matching element and the second matching element;
A third switch disposed between the third matching element and the antenna feed line;
The built-in antenna device for a portable terminal according to claim 2 , comprising a fourth switch disposed between the fourth matching element and the antenna feed line.

The main body substrate portion extends in parallel with a plane defined by a horizontal direction and a vertical direction,
The built-in antenna device for a portable terminal according to any one of claims 1 to 3 , wherein the antenna feeding line extends in the vertical direction.

5. The mobile terminal according to claim 4 , wherein the antenna element extends in parallel with a plane defined by the horizontal direction and the vertical direction in a state where the cover portion is open with respect to the unit main body. Built-in antenna device.

6. The mobile terminal built-in antenna device according to claim 4 , wherein each of the plurality of matching elements extends in the horizontal direction on a surface of the main body substrate portion.

The built-in antenna device for a portable terminal according to any one of claims 1 to 6 , wherein one end of the antenna element is formed of a foldable metal contact.

In a straight type portable terminal comprising a unit main body having an operation unit and a display unit, and a cover unit covering the operation unit, the straight type portable terminal includes an antenna device built therein, and the antenna device is
An antenna element built in the cover portion;
An antenna feed line built in the unit body and extending along one side wall of the unit body from one end of the antenna element to an antenna feed point;
A plurality of matching elements installed on the front surface of the main body substrate portion of the unit main body, electromagnetically coupled to a ground plane formed on the back surface of the main body substrate portion, and selectively connected to the antenna feeder line The plurality of matching elements;
A plurality of switches for selectively connecting the plurality of matching elements to the antenna feed line;
Straight type portable terminal having

The plurality of matching elements are:
A first matching element provided in the vicinity of the antenna feeding point of the antenna feeding line;
A second matching element connected to the first matching element;
A third matching element disposed away from the antenna feed point from the first and second matching elements;
The straight type portable terminal according to claim 8 , further comprising a fourth matching element that is disposed farther from the antenna feeding point than the third matching element.

The plurality of switches are:
A first switch disposed between the first matching element and the antenna feed line;
A second switch disposed between the first matching element and the second matching element;
A third switch disposed between the third matching element and the antenna feed line;
The straight type portable terminal according to claim 9 , comprising a fourth switch disposed between the fourth matching element and the antenna feed line.

The main body substrate portion extends in parallel with a plane defined by a horizontal direction and a vertical direction,
The straight-type mobile terminal according to claim 8 , wherein the antenna feed line extends in the vertical direction.

The straight type according to claim 11 , wherein the antenna element extends in parallel with a plane defined by the horizontal direction and the vertical direction in a state where the cover portion is open with respect to the unit main body. Mobile device.

The straight type portable terminal according to claim 11 or 12 , wherein each of the plurality of matching elements extends in the horizontal direction on a surface of the main body substrate portion.

The straight type portable terminal according to any one of claims 8 to 13 , wherein one end of the antenna element is formed of a foldable metal contact.