JP5061834B2 - ANTENNA DEVICE AND PORTABLE RADIO DEVICE USING THE SAME - Google Patents
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Description
本発明は、主として携帯電話機等の通信機器に用いられるヒンジ一体アンテナ装置と、それを用いた携帯無線装置に関する。 The present invention relates to a hinge-integrated antenna device mainly used for communication equipment such as a mobile phone, and a portable wireless device using the same.
携帯無線装置は、従来の電話機として使用されるのみならず、電子メールの送受信やWWW(ワールド・ワイド・ウェブ)によるウェブページの閲覧などを行うデータ端末機に変貌を遂げており、そのためディスプレイの大型化が進められている。このような状況にあって、携帯無線装置の小型化に適しており、かつディスプレイの大画面化に適していると考えられる2つ折り式の携帯電話端末が普及してきている。また、携帯電話機等の無線通信装置の小型化、薄型化が急速に進んでおり、2つ折り式の携帯電話端末にはボタンを押すと操作可能となる角度まで自動で端末をオープンする機能を備えたワンプッシュヒンジを搭載した携帯無線装置がある。さらに、従来の携帯端末のアンテナ装置として、ヒンジ部近傍にアンテナ素子を配置するものがあり、このような従来の携帯無線装置の構成例を図13に示す。 Portable wireless devices have been transformed into data terminals that are used not only as conventional telephones, but also for sending and receiving e-mail and browsing web pages on the World Wide Web (WWW). Increasing size is being promoted. Under such circumstances, a two-fold type mobile phone terminal that is suitable for downsizing a portable wireless device and considered to be suitable for an increase in the screen size of a display has become widespread. In addition, miniaturization and thinning of wireless communication devices such as mobile phones are rapidly progressing, and a two-fold type mobile phone terminal has a function of automatically opening the terminal up to an angle where it can be operated when a button is pressed. There is a portable wireless device equipped with a one-push hinge. Furthermore, there is an antenna device of a conventional portable terminal in which an antenna element is disposed in the vicinity of the hinge portion. FIG. 13 shows a configuration example of such a conventional portable wireless device.
図13(a)は、従来の2つ折り式携帯無線装置を開いた状態での平面図であり、図13(b)は、その側面図であり、図13(c)は従来のワンプッシュヒンジの構成例を示す図である。図13(a)から(c)において、携帯無線装置1301は上側筐体202と下側筐体1302がヒンジ部204を介して折り畳み可能となるよう接続されており、上側筐体202には、携帯無線装置の情報を表示するディスプレイ205と、通話時に音声が聞こえる音孔部206とが配置されており、下側筐体1302には、ボタン操作を行うキー207と、マイク208と、電池209と、内蔵アンテナ1304とが配置されており、ヒンジ部204の内部には、金属製のワンプッシュヒンジ1303が固定して接続されている。さらに、下側筐体1302の内部であってヒンジ部204近傍には内蔵アンテナ1304が内蔵されている。
FIG. 13 (a) is a plan view of a conventional two-fold portable wireless device in an open state, FIG. 13 (b) is a side view thereof, and FIG. 13 (c) is a conventional one-push hinge. It is a figure which shows the example of a structure. 13A to 13C, the portable
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献として、例えば、特許文献1が知られている。
しかしながら、従来の携帯無線装置は、ヒンジ部近傍に配置された内蔵アンテナが所望の特性を満足するよう下側基板のGNDやワンプッシュヒンジ等の金属から所定の間隔を空けて配置する必要があるために、下側筐体がヒンジ部よりも突出してしまうという課題がある上、ワンプッシュヒンジとの電磁結合が増加するため携帯無線装置の厚さを薄くできないという課題があった。さらに、内蔵アンテナの占有スペースが大きくなり、端末全体の小型化が困難であるという課題があった。 However, the conventional portable radio apparatus needs to be arranged at a predetermined interval from the metal such as GND or one push hinge of the lower substrate so that the built-in antenna arranged in the vicinity of the hinge portion satisfies desired characteristics. For this reason, there is a problem that the lower housing protrudes from the hinge portion, and there is a problem that the thickness of the portable wireless device cannot be reduced because electromagnetic coupling with the one-push hinge increases. Furthermore, the space occupied by the built-in antenna is increased, and there is a problem that it is difficult to reduce the size of the entire terminal.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたもので、アンテナとしての専用部品を最小限に抑えた上で、良好なアンテナ特性を維持したままで、部品点数の削減、薄型化軽量化を兼ね備えた携帯無線装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation. In addition to minimizing the number of dedicated components as an antenna, the present invention maintains the good antenna characteristics while reducing the number of components and reducing the thickness and weight. An object of the present invention is to provide a portable wireless device.
上記問題点を解決するために、本発明のアンテナ装置は、第1筐体と第2筐体とを連結するヒンジ部を備えた携帯端末に搭載するアンテナ装置であって、前記ヒンジ部には金属
製のワンプッシュヒンジを備え、第2筐体の内部のグランド層に形成された給電部を備え、前記給電部と前記ワンプッシュヒンジとに電気的に接続された給電素子と、前記ワンプッシュヒンジとを用いて第1周波数帯のアンテナとして機能させたアンテナ装置である。また、給電素子に接続された共振素子とを備え、前記給電素子および前記共振素子とを用いて前記第1周波数帯より高い第2周波数帯のアンテナとして機能させることによりマルチバンド通信を実現させたアンテナ装置である。
In order to solve the above problems, an antenna device of the present invention is an antenna device mounted on a portable terminal having a hinge portion that connects a first housing and a second housing, and the hinge portion includes A feed element including a metal one-push hinge, a feed part formed on a ground layer in a second housing, and electrically connected to the feed part and the one-push hinge; and the one-push This is an antenna device that functions as an antenna of the first frequency band using a hinge. In addition, a multi-band communication is realized by using a resonance element connected to a feed element and functioning as an antenna in a second frequency band higher than the first frequency band using the feed element and the resonance element. It is an antenna device.
上記構成により、ワンプッシュヒンジをアンテナの一部として機能せしめることにより、従来の携帯無線装置において課題であった下側筐体の突出を抑制することができる上、端末全体の厚みを薄型化することが可能となる。即ち、2つ折り式携帯無線装置において、良好なアンテナ特性を維持したままで、部品点数の削減、薄型化軽量化を兼ね備えた携帯無線装置を提供することができる。また、給電素子に接続された共振素子とを備え、前記給電素子および前記共振素子とを用いて前記第1周波数帯より高い第2周波数帯のアンテナとして機能させることによりマルチバンド通信を実現させることができる。 With the above configuration, by allowing the one-push hinge to function as a part of the antenna, it is possible to suppress the protrusion of the lower housing, which has been a problem in the conventional portable wireless device, and to reduce the thickness of the entire terminal. It becomes possible. That is, it is possible to provide a portable radio device that has both a reduction in the number of components and a reduction in thickness and weight while maintaining good antenna characteristics in the two-fold portable radio device. In addition, a multi-band communication is realized by using a resonance element connected to a feeding element and functioning as an antenna in a second frequency band higher than the first frequency band using the feeding element and the resonance element. Can do.
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、同様の構成要素については同一の符号を付している。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the same component.
(第1の実施形態)
図1(a)(b)は、本発明の第1の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図であり、図2(a)(b)(c)は、図1のアンテナ装置を備えた携帯無線通信装置の構成例を示す図である。
(First embodiment)
FIGS. 1A and 1B are diagrams showing the configuration of the antenna device according to the first embodiment of the present invention, and FIGS. 2A, 2B, and 2C include the antenna device of FIG. It is a figure which shows the structural example of the portable radio | wireless communication apparatus.
図1において、本実施形態のヒンジ一体アンテナ101は、金属製のワンプッシュヒンジ102がアンテナエレメント103を介して給電部104に接続されている。この場合、ワンプッシュヒンジ102の略円筒形状の固定部102aにおける一方の端部は、同じく略円筒形状の摺動部102bと同心円上に回転可能な状態で接続され、固定部102aの他端にはボタン部102cが接続されている。なお、図示されていないが、ワンプッシュヒンジ102の内部には金属製のバネと軸が備えられており、ボタン部102cを押すことにより摺動部102bが回転する。また、固定部102aの側面部表面にはアンテナエレメント103の接続部103dを介して電気長補正素子103aの一方の端部が電気的に接続され、電気長補正素子103aの他端には共振素子103bが接続されている。また、電気長補正素子103aと共振素子103bとの接続点は、給電線103cを介して給電部104に接続されている。
In FIG. 1, a hinge-integrated
なお、ワンプッシュヒンジ102が金属製である場合について説明したが、表面が樹脂材で覆われた構成や、固定部表面または摺動部表面が樹脂で構成される等、一部に樹脂を用いてもよいことは言うまでもない。
In addition, although the case where the one
なお、本実施形態では電気長補正素子を用いた構成例について説明したが、これに限定されるものではなく、電気長補正素子を用いなくても所望の周波数帯において所望の特性を満足する場合には電気長補正素子を省略可能であることは当然のことである。さらに、電気長補正素子がメアンダライン形状である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、ヘリカル形状であってもよいことはもちろんのことである。 In the present embodiment, the configuration example using the electrical length correction element has been described. However, the present invention is not limited to this, and a case where a desired characteristic is satisfied in a desired frequency band without using the electrical length correction element is described. Of course, the electrical length correction element can be omitted. Furthermore, although the case where the electrical length correction element has a meander line shape has been described, the invention is not limited to this, and it is needless to say that the electrical length correction element may have a helical shape.
なお、複数の周波数帯、例えば900MHz帯と2GHz帯の両方の周波数帯で当該アンテナ装置が動作可能とするために、ワンプッシュヒンジ102と電気長補正素子103aおよび給電線103cの電気長が900MHzにおいて略1/4波長となるように調整されており、共振素子103bおよび給電線103cの電気長が2GHzにおいて略1/4波長となるように調整されている。この場合、共振素子103bとワンプッシュヒンジ102との電磁結合により、900MHz帯と2GHz帯の間の周波数帯において略反共振となる。これにより、2GHz帯のインピーダンス特性が狭帯域特性になる場合があるので、そのような場合には共振素子103bの開放端は摺動部102bの開放端よりもD1だけ突出して配置することにより高域側のアンテナ特性を広帯域化することが可能となる。特に、900MHz帯と1.7GHz帯および2GHz帯をカバーする場合には、共振素子とワンプッシュヒンジとの電磁結合によって1.7GHz帯のインピーダンス特性が大きく劣化する場合があるため、突出配置による広帯域化によって1.7GHz帯と2GHz帯を同時にカバーすることが期待できることはもちろんのことである。
In order to enable the antenna device to operate in a plurality of frequency bands, for example, both the 900 MHz band and the 2 GHz band, the electrical length of the one-
また、図2において、本実施形態のヒンジ一体アンテナ101を備えた携帯無線装置201は、上側筐体202と下側筐体203とがヒンジ部204を介して2つ折り可能となるよう接続されており、携帯無線装置の情報を表示するディスプレイ205は上側筐体202の折り畳まれた内側の面に配置され、通話時に相手の音声が聞こえる音孔部206は上側筐体202の上側ヒンジ204cと反対側に配置され、ボタン操作を行うキー207は下側筐体203の折り畳まれた内側の面に配置され、マイク208は下側筐体203の下端部付近でヒンジ部と反対側の位置に配置され、電池209は下側筐体203のキー207とは反対側の面に配置されている。上側筐体202の内部には、上側GND部210がヒンジ部204から所定の間隔D2だけ離して内蔵され、下側筐体203の内部には、下側GND部211が内蔵され、下側GND部211上には無線回路部212が配置されている。この場合、ヒンジ部204の下側ヒンジ204a、204bは下側筐体203と接続または一体形成されており、上側ヒンジ204cは上側筐体202と接続または一体形成されている。さらに、ヒンジ一体アンテナ101の固定部102aは下側ヒンジ204aの内側に固定して接続され、摺動部102bは上側ヒンジ204cの内側に固定して接続され、アンテナエレメント103は下側筐体203のヒンジ部付近に内蔵され、給電部213を介して無線回路部212に接続されている。
In FIG. 2, the portable
なお、上側GND部210とヒンジ部204との所定の間隔D2は、一例として3mm以上であることが望ましい。間隔D2が3mm未満となる場合にはヒンジ一体アンテナと上側GND部との電磁結合が強くなるために開状態と閉状態でヒンジ一体アンテナの特性が大きく変化する場合がある。
Note that the predetermined distance D2 between the
なお、本実施の形態ではD2を3mm以上としたが、これに限定されるものではなく、例えば所望帯域が狭い場合にはD2を3mm以内としてもよいことは当然のことである。さらに、ヒンジ一体アンテナと上側GND部とを電気的に接続してもよいことは言うまでもないが、この場合には携帯無線装置を開状態で使用する場合にアンテナの共振周波数を低減する効果や広帯域化の効果に加えて通話時の人体影響を低減する効果が期待できることはもちろんのことであるが、一方、閉状態で使用する場合にヒンジ一体アンテナの性能が劣化するため、所望特性を満足するよう他のアンテナと組み合わせることが好ましい。 In the present embodiment, D2 is set to 3 mm or more. However, the present invention is not limited to this. For example, when the desired band is narrow, D2 may be within 3 mm. Furthermore, it goes without saying that the hinge-integrated antenna and the upper GND portion may be electrically connected, but in this case, the effect of reducing the resonance frequency of the antenna when using the portable wireless device in an open state or a wideband Of course, the effect of reducing the influence of the human body during a call can be expected in addition to the effect of making it easier, but on the other hand, the performance of the hinge-integrated antenna deteriorates when used in a closed state, so it satisfies the desired characteristics It is preferable to combine with other antennas.
以上のように構成された携帯無線装置において、音声、データ、画像等を送信する場合には、無線回路部212において高周波信号に変換された信号は給電部213を介してヒンジ一体アンテナ101に入力され、信号が900MHz帯の場合には給電線103cと電気長補正素子103aおよびワンプッシュヒンジ102から電波として空間に放射される。また、信号が2GHz帯の場合には主として給電線103および共振素子103bから電波として空間に放射される。次に、音声、データ、画像等を受信する場合には、ワンプッシュヒンジ102と電気長補正素子103aおよび給電線103cとで受信された900MHz帯の信号は給電部104を介して無線回路部212に入力され、一方、共振素子103bおよび給電線103cで受信された2GHz帯の信号は給電部104を介して無線回路部212入力され、入力されたそれぞれの高周波信号は無線回路部212においてそれぞれ復調される。
In the portable wireless device configured as described above, when voice, data, images, and the like are transmitted, a signal converted into a high-frequency signal in the
このように、ワンプッシュヒンジ102をアンテナの一部として動作させることにより、従来のアンテナ装置と比較してアンテナ占有スペースを大幅に少なくすることが可能となる。特に、ワンプッシュヒンジ102を低周波側のアプリケーション用アンテナの一部として動作せしめることにより、アンテナの長手方向の寸法を従来に比べて短くすることが可能となるため、上下筐体を接続するフレキシブルケーブル等の電磁影響を低減することができ、放射効率の向上が期待できる。また、共振素子103bおよび給電線103cを2次元構造で形成することにより、携帯無線端末における下側筐体の厚さを薄くすることが可能であることは当然のことである。さらに、共振素子を高周波側のアプリケーション用アンテナの一部として動作せしめることにより、従来のアンテナエレメントと比較して大幅に小型化が可能であるため、下側筐体をヒンジ部付近で突出させる必要がなくなり、デザイン性が向上することはもちろんのことである。
Thus, by operating the one-
なお、本実施形態におけるアンテナ装置は複数の周波数帯に対応可能な場合について説明したが、これに限定されるものではなく、単一周波数帯に対しても適用可能であることは言うまでもない。例えば図3に示すように、摺動部102bの開放端部に電気長補正素子302が電気的に接続されることで所望の周波数帯で共振させることが可能となる。また、電気長補正素子302は図3に示した構成に限定されるものではなく、線状あるいは板状のエレメントで構成されていてもよく、例えば図4に示すようにメアンダライン構造としてもよいことは当然のことである。
In addition, although the antenna apparatus in this embodiment demonstrated the case where it can respond to a some frequency band, it is not limited to this, and it cannot be overemphasized that it is applicable also to a single frequency band. For example, as shown in FIG. 3, the electrical
(第2の実施形態)
図5は、本発明の第2の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図であり、図6は、図5のアンテナ装置を備えた携帯無線通信装置の構成例を示す図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of an antenna device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example of a portable wireless communication device including the antenna device of FIG.
図5において、本実施形態のヒンジ一体アンテナ501は、ワンプッシュヒンジ102の摺動部102bが接続部502dを介して電気長補正素子502aの一方の端部が電気的に接続され、電気長補正素子502aの他端には共振素子502bが接続されている。また、電気長補正素子502aと共振素子502bとの接続点は、給電線502cを介して給電部104に接続されている。この場合、複数の周波数帯、例えば900MHz帯と2GHz帯の両方の周波数帯で当該アンテナ装置が動作可能とするために、ワンプッシュヒンジ102と電気長補正素子502aおよび給電線502cの電気長が900MHzにおいて略1/4波長となるように調整されており、共振素子502bおよび給電線502cの電気長が2GHzにおいて略1/4波長となるように調整されている。
In FIG. 5, in the hinge integrated
また、図6において、本実施形態のヒンジ一体アンテナ501を備えた携帯無線装置601は、無線回路部602が上側筐体202内部の上側GND部210上に配置され、ヒンジ一体アンテナ501は給電部603を介して無線回路部602に接続されている。この場合、ヒンジ部204の上側ヒンジ204cは、上側筐体202と接続または一体形成されており、端末を開閉してもヒンジ一体アンテナ501に対して安定した給電をすることが可能となる。つまり、無線回路部が上側筐体に配置されている場合には、ヒンジ一体アンテナの摺動部に接続部を設けることにより、最短経路でヒンジ一体アンテナを給電することができ、高周波ケーブル等による損失を回避することが期待できる。
In FIG. 6, in the
なお、本実施の形態では上側ヒンジ204cが上側筐体202と一体形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、上側ヒンジ204cが下側筐体203と一体形成されている場合には、無線回路部が下側筐体に配置されていれば同様の効果が期待できることはもちろんのことである。
Although the case where the
(第3の実施形態)
図7は、本発明の第3の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図であり、図8は、図7のアンテナ装置を備えた携帯無線通信装置の構成例を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of an antenna device according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a portable wireless communication device including the antenna device of FIG.
図7において、本実施形態のヒンジ一体アンテナ701は、ワンプッシュヒンジ102の摺動部102bが容量給電部702dを介してアンテナエレメント702と電気的に接続されている点を除けば、第2の実施形態と同一の構成となっている。図7(b)は、ヒンジ一体アンテナ701を側面から見た図であり、摺動部102bと容量給電部702dとの間に所定のギャップが存在している。なお、図7(c)は、本実施形態におけるヒンジ一体アンテナ701のブロック図であり、摺動部102bと容量給電部702dとのギャップにより生じるコンデンサ703を介してワンプッシュヒンジ102とアンテナエレメント702とが接続されている。
In FIG. 7, the hinge-integrated
また、図8において、本実施形態のヒンジ一体アンテナ701を備えた携帯無線装置801は、下側GND部211上に配置された無線回路部212が給電部802を介してワンプッシュヒンジ102の摺動部102bに電気的に接続されている。この場合、容量給電部702dとワンプッシュヒンジ102との間にはギャップが存在しているため、携帯無線装置801を開閉させた場合にも常時給電することが可能となるため、開状態および閉状態のいずれにおいても良好なアンテナ特性を実現することが可能となる。
In FIG. 8, in the
なお、本実施の形態では、摺動部102bと容量給電部702dとの間には樹脂製の上側ヒンジ204cが配置されている場合について説明したが、これに限定されるものではなく、誘電体材料あるいは磁性体材料あるいは空気層のいずれかを配置してもよいのは当然のことであり、材料の比誘電率および比透磁率や容量給電部の面積、ワンプッシュヒンジと容量給電部との距離によって適切な容量に調整することが可能であることは言うまでもない。
In the present embodiment, the case where the resin-made
なお、本実施の形態では下側ヒンジ204aが下側筐体203と一体形成されている場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、下側ヒンジ204aが上側筐体202と一体形成されている場合にも同様の効果が期待できることはもちろんのことである。
Note that although the case where the
(第4の実施形態)
図9は、本発明の第4の実施形態に係るアンテナ装置の構成を示す図であり、図10は、図9のアンテナ装置を備えた携帯無線装置の接続例を示す図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an antenna device according to the fourth embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a diagram illustrating a connection example of a portable wireless device including the antenna device of FIG.
図9(a)において、樹脂製の下側ヒンジ901は、下側ヒンジコア部901aの下端にネジ受部901bを備え、下側ヒンジコア部901aの一方の側面には上側ヒンジ204cと接続可能な嵌合部901cが設けられている。また、図9(b)において、下側ヒンジ902は、樹脂製の下側ヒンジコア部902aの側面に両端が開放された貫通孔902cが設けられ、下側ヒンジコア部902aの下端面に樹脂製のアンテナエレメントコア部902dが接続され、アンテナエレメントコア部902dの下側ヒンジコア部902aとは反対側の端部付近には貫通孔902eが設けられ、金属製のネジ受部902bはアンテナエレメントコア部902dと下側ヒンジコア部902aを介して貫通孔902cまで到達するように設けられている。この場合、図9(c)に示すように、ヒンジ一体アンテナ101と下側ヒンジ902が一体化された状態においては、ネジ受部902bは給電線103cを兼ねており、ヒンジ一体アンテナ101の電気長補正素子103aおよび共振素子103bと電気的に接続されていることが重要である。このように、ネジ受部を給電線として用いることにより、部品点数を削減できる上、給電線の表面積が広くなり電流密度を低減することが可能となるために、SAR(Specific Absorption Ratio)を低減する効果や、通話時に頭部や指が近接した場合のアンテナ特性の劣化を低減する効果が期待できる。
In FIG. 9A, the
なお、本実施の形態では、下側ヒンジを樹脂で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、誘電体材料あるいは磁性体材料のいずれかで構成されていればよく、金属製のヒンジ一体アンテナが人体頭部や指あるいは金属製の机に直接接触しないことが重要であり、これらの場合にも同等の効果が期待できることはもちろんのことである。 In the present embodiment, the case where the lower hinge is made of resin has been described. However, the present invention is not limited to this, as long as the lower hinge is made of either a dielectric material or a magnetic material. It is important that the hinge-integrated antenna made of the product does not come into direct contact with the human head, fingers, or a metal desk. Of course, the same effect can be expected in these cases.
なお、本実施の形態では、下側ヒンジを樹脂で構成した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、上側ヒンジを誘電体材料あるいは磁性体材料のいずれかで構成してもよいことは言うまでもない。特に、通話時には携帯無線装置を開いた状態でヒンジ部分が人体頭部や頬に近接または接触することで従来のアンテナ装置では放射効率が低下するという課題があった。このような場合には、上側ヒンジにおいて携帯無線装置を開いた状態でディスプレイ側となる部分の表面を誘電体材料または磁性体材料で構成することで、金属製のヒンジ一体アンテナが人体頭部および頬または指あるいは金属製の机等に直接接触することによるアンテナ特性の劣化を抑圧する効果が期待できることは言うまでもない。 In this embodiment, the case where the lower hinge is made of resin has been described. However, the present invention is not limited to this, and the upper hinge may be made of either a dielectric material or a magnetic material. Needless to say. In particular, there is a problem that the radiation efficiency is lowered in the conventional antenna device because the hinge portion is close to or in contact with the human head or cheek while the portable wireless device is open during a call. In such a case, the surface of the portion that becomes the display side with the portable wireless device opened in the upper hinge is made of a dielectric material or a magnetic material, so that the metal hinge-integrated antenna can be Needless to say, an effect of suppressing deterioration of antenna characteristics due to direct contact with a cheek or finger or a metal desk or the like can be expected.
なお、図10に示すように、ヒンジ一体アンテナ101と下側ヒンジ902を接続した上で、ワンプッシュヒンジ102の摺動部102bを上側筐体202の上側ヒンジ204cの内部に固定し、さらに下側筐体203の貫通孔203a、203bを介してネジ留めすることにより、下側ヒンジ901、902を下側筐体203に固定することが可能となる。このような接続方法を採ることで、ヒンジ一体アンテナと下側ヒンジを一体形成することが可能となり、大量生産に好適となることは言うまでもない。
As shown in FIG. 10, after the hinge-integrated
(第5の実施形態)
図11は、本発明の第5の実施形態に係るアンテナ装置を備えた携帯無線装置の構成を示す図であり、図12は、図11のアンテナ装置の回路構成の具体的なブロック図を示す図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration of a portable wireless device including an antenna device according to the fifth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a specific block diagram of a circuit configuration of the antenna device of FIG. FIG.
図11において、本実施形態のヒンジ一体アンテナを備えた携帯無線装置1101は、ヒンジ一体アンテナ301が給電部213を介して無線回路部212内部に配置された整合回路1102の入力に接続され、整合回路1102の出力は、アクティブ増幅回路1103を介してチューナー1104の入力に接続されている点を除けば、第1の実施形態と同一の構成となっている。
In FIG. 11, the
また、図12において、本実施形態のヒンジ一体アンテナは、ヒンジ一体アンテナ301に接続されたコイル1202とコンデンサ1203とからなる直列共振回路1201と、直列共振回路1201の出力とグランド間にシャント接続されたコイル1204と、コイル1204の出力にゲート端子が接続された電界効果トランジスタ1205と、電界効果トランジスタ1205のソース端子とグランド間にシャント接続されたコイル1207と、電界効果トランジスタ1205のドレイン端子に接続された電源端子1206と、ドレイン端子と電源端子1206との接続点に接続されたチューナー1104とを構成要素とする。この場合、電源端子1206は図示していないが電池に接続され、電界効果トランジスタ1205へ電源を供給している。さらに、ヒンジ一体アンテナはUHF帯(470MHz〜770MHz)を使用するデジタルテレビジョン放送を受信するアンテナ装置として機能しており、ヒンジ一体アンテナ301のインピーダンス特性は470MHz付近において容量性となっている。また、電界効果トランジスタ1205のインピーダンス特性は、コイル1204によって470MHz付近において誘導性となっており、ヒンジ一体アンテナと略複素共役整合の関係となっており、波長に比べて小型であるヒンジ一体アンテナの受信感度を向上することが可能となる。
In FIG. 12, the hinge-integrated antenna of the present embodiment is connected to the series
なお、直列共振回路1201はUHF帯を通過させて900MHz帯の携帯電話用信号を減衰させるバンドパスフィルタとして動作しており、さらにコイル1202はヒンジ一体アンテナ301の電気長を増加させる電気長補正素子として機能する。これにより、UHF帯においては、波長に比べて小型であるヒンジ一体アンテナのインピーダンス特性を470MHz付近では容量性とし、770MHzでは誘導性とすることが可能となる。この場合、電界効果トランジスタ1205のインピーダンス特性は、コイル1204によって470MHz付近において誘導性となると同時に、770MHz付近において容量性となるよう調整されており、470MHz付近および770MHz付近においてヒンジ一体アンテナと略複素共役整合の関係を実現することが可能となる。このため、ヒンジ一体アンテナは広帯域に動作することが可能となり、アンテナの小型化と高感度特性を同時に満足することが期待できることはもちろんのことである。
Note that the
なお、470MHz付近と770MHz付近においてヒンジ一体アンテナと電界効果トランジスタが略複素共役整合の関係にあり、不整合損失が小さい場合に電界効果トランジスタにおける通過利得が470MHz付近と770MHz付近において局大化する場合があるため、コイル1207を挿入することにより470MHz付近と770MHz付近における通過利得を周波数選択的に低減するという格別の効果が期待できることは当然のことである。この場合には、電界効果トランジスタの通過利得は周波数特性が緩やかになると同時に、アンテナ装置の受信感度特性は広帯域のまま維持されるため、アクティブ増幅回路の安定性が向上する。
When the hinge-integrated antenna and the field effect transistor have a substantially complex conjugate matching in the vicinity of 470 MHz and 770 MHz, and when the mismatch loss is small, the pass gain in the field effect transistor is increased in the vicinity of 470 MHz and 770 MHz. Therefore, by inserting the
なお、本実施の形態では、アクティブ増幅回路として電界効果トランジスタを用いた構成例について説明したが、これに限定されるものではなく、低ノイズであればバイポーラトランジスタなどの増幅回路を用いても同様の効果が期待できることはもちろんのことである。 Note that in this embodiment, a configuration example using a field effect transistor as an active amplifier circuit has been described. However, the present invention is not limited to this, and an amplifier circuit such as a bipolar transistor may be used if the noise is low. Of course, the effect of can be expected.
なお、本発明の実施形態に係る無線通信装置は、携帯電話機に限定されるものではなく、ワンプッシュヒンジにより開閉可能な折り畳み式端末装置であれば、無線通信機能を備えたノート型パーソナルコンピュータなど、任意の移動体無線通信装置に適用可能であることは言うまでもない。 Note that the wireless communication device according to the embodiment of the present invention is not limited to a mobile phone, and may be a notebook personal computer having a wireless communication function as long as it is a foldable terminal device that can be opened and closed by a one-push hinge. Needless to say, the present invention is applicable to any mobile radio communication apparatus.
以上詳述したように、本発明によれば、ワンプッシュヒンジをアンテナの一部として機能させるヒンジ一体アンテナを2つ折り式携帯無線装置のヒンジ部付近に配置することにより、携帯無線装置のワンプッシュオープン機能とアンテナ機能を同時に満足することができるアンテナ装置と、それを用いた無線通信装置とを提供することができる。 As described above in detail, according to the present invention, the one-push of the portable wireless device is provided by arranging the hinge-integrated antenna that allows the one-push hinge to function as a part of the antenna near the hinge portion of the two-fold portable wireless device. An antenna device that can simultaneously satisfy the open function and the antenna function, and a wireless communication device using the antenna device can be provided.
101,301,401,501,701 ヒンジ一体アンテナ
102,1303 ワンプッシュヒンジ
102a,1303a 固定部
102b,1303b 摺動部
102c,1303c ボタン部
103,502,702 アンテナエレメント
103a,302,402,502a,702a 電気長補正素子
103b,502b,702b 共振素子
103c,502c,702c,1305 給電線
103d,502d 接続部
104,213,603,802 給電部
201,601,801,1101,1301 携帯無線装置
202 上側筐体
203,1302 下側筐体
203a,203b,902c,902e 貫通孔
204 ヒンジ部
204a,204b,901,902 下側ヒンジ
204c 上側ヒンジ
205 ディスプレイ
206 音孔部
207 キー
208 マイク
209 電池
210 上側GND部
211 下側GND部
212,602 無線回路部
702d 容量給電部
703,1203 コンデンサ
901a,902a 下側ヒンジコア部
901b,902b ネジ受部
901c 嵌合部
902d アンテナエレメントコア部
1102 整合回路
1103 アクティブ増幅回路
1104 チューナー
1201 直列共振回路
1202,1204,1207 コイル
1205 電界効果トランジスタ
1206 電源端子
1304 内蔵アンテナ
101, 301, 401, 501, 701 Hinge
Claims (10)
前記ヒンジ部には、固定部と、摺動部と、ボタン部とを構成要素とする金属製のワンプッシュヒンジとを備え、
前記第2筐体の内部のグランド層に形成された給電部と、
この給電部に接続されると共に前記ワンプッシュヒンジに電気的に接続された給電素子と、
前記給電素子に接続された共振素子とを備え、
前記給電素子と前記ワンプッシュヒンジとを用いて第1周波数帯のアンテナとして機能させるとともに、前記給電素子および前記共振素子とを用いて前記第1周波数帯より高い第2周波数帯のアンテナとして機能させることによりマルチバンド通信を実現させたことを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device mounted on a portable terminal having a hinge portion that connects a first housing and a second housing,
The hinge part includes a one-push hinge made of metal including a fixed part, a sliding part, and a button part,
A power feeding unit formed on a ground layer inside the second housing;
A power feeding element connected to the power feeding unit and electrically connected to the one-push hinge ;
A resonant element connected to the power feeding element,
The feed element and the one-push hinges and to function as the antenna of the first frequency band using Rutotomoni, functions as the feed element and the resonant element and the antenna of the higher second frequency band than the first frequency band using An antenna device characterized in that multiband communication is realized .
前記ヒンジ部は、前記第1筐体に対して固定して接続された第1ヒンジ部と、前記第2筐体に対して固定して接続された第2ヒンジ部とを構成要素とし、
前記第2ヒンジ部には、固定部と、摺動部と、ボタン部とを構成要素とするワンプッシュヒンジの前記固定部が固定して接続され、
前記第1ヒンジ部には、前記摺動部が固定して接続され、
前記第1筐体の内部のグランド層に形成された給電部と、
この給電部に接続されると共に前記摺動部に電気的に接続された給電素子と、
前記給電素子に接続された共振素子とを備え、
前記給電素子と前記ワンプッシュヒンジとを用いて第1周波数帯のアンテナとして機能させるとともに、前記給電素子および前記共振素子とを用いて前記第1周波数帯より高い第2周波数帯のアンテナとして機能させることによりマルチバンド通信を実現させたことを
を特徴とするアンテナ装置。 An antenna device mounted on a portable terminal having a hinge portion that connects a first housing and a second housing,
The hinge portion includes a first hinge portion fixedly connected to the first housing and a second hinge portion fixedly connected to the second housing, as constituent elements.
The second hinge part is fixedly connected to the fixing part of the one-push hinge having a fixing part, a sliding part, and a button part as constituent elements,
The sliding portion is fixedly connected to the first hinge portion,
A power feeding unit formed in a ground layer inside the first housing;
A power feeding element connected to the power feeding portion and electrically connected to the sliding portion ;
A resonant element connected to the power feeding element,
The feed element and the one-push hinges and to function as the antenna of the first frequency band using Rutotomoni, functions as the feed element and the resonant element and the antenna of the higher second frequency band than the first frequency band using An antenna device characterized in that multiband communication is realized .
前記ヒンジ部には、固定部と、摺動部と、ボタン部とを構成要素とする金属製のワンプッシュヒンジとを備え、
前記第2筐体の内部のグランド層に形成された給電部と、
この給電部に接続されると共に前記ワンプッシュヒンジに電気的に接続された給電素子と、
前記給電素子に接続された共振素子とを備え、
前記給電素子と前記ワンプッシュヒンジとを用いて第1周波数帯のアンテナとし、前記給電素子および前記共振素子とを用いて前記第1周波数帯より高い第2周波数帯のアンテナとして機能させることによりマルチバンド通信を実現させ、前記給電部に接続されると共に前記第1周波数帯のアンテナから出力される高周波信号を増幅させる増幅回路と、
前記増幅回路を高周波的に接地する接地端子と、
前記増幅回路の出力側に接続されるとともに前記増幅回路からの出力信号を復調するテレビチューナーことを特徴とするアンテナ装置。 An antenna device mounted on a portable terminal having a hinge portion that connects a first housing and a second housing,
The hinge part includes a one-push hinge made of metal including a fixed part, a sliding part, and a button part,
A power feeding unit formed on a ground layer inside the second housing;
A power feeding element connected to the power feeding unit and electrically connected to the one-push hinge ;
A resonant element connected to the power feeding element,
By using the feeding element and the one push hinge as an antenna in the first frequency band, and using the feeding element and the resonance element as a second frequency band antenna higher than the first frequency band, An amplifying circuit for realizing band communication and amplifying a high-frequency signal connected to the power feeding unit and output from the antenna of the first frequency band;
A ground terminal for grounding the amplifier circuit at a high frequency;
An antenna device, wherein the antenna device is connected to an output side of the amplifier circuit and demodulates an output signal from the amplifier circuit.
前記電気長補正素子はメアンダ形状またはヘリカル形状であることを特徴とする請求項1から6のいずれかに記載のアンテナ装置。The antenna apparatus according to claim 1, wherein the electrical length correction element has a meander shape or a helical shape.
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