JP5105164B2 - アンテナ構造及び携帯端末 - Google Patents

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本発明は携帯端末のアンテナ構造に関する。特に、本発明は、地デジ受信時に筐体にアンテナ素子が収納又は内蔵されたアンテナ構造及び携帯端末に関する。
図5は本発明の前提となる折畳携帯端末で開いた外観を示す斜視図であり、図6は図5の折畳携帯端末を閉じて筐体ヒンジ部側から見た断面図である。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の符号、記号を付する。図5及び図6に示すように、折畳携帯端末は、主として、下部筐体103、上部筐体106、筐体ヒンジ部102、基板105、地上波デジタルTV用アンテナ(以下、地デジアンテナと呼ぶ)101、グランドパターン105A及び給電板金104からなる。
筐体ヒンジ部102は下部筐体103と上部筐体106の間に位置し、折畳携帯端末の開閉を行う。
下部筐体103、上部筐体106には基板105がそれぞれ設けられ、基板105には、通常、グランドパターン105Aが設けられている。
地デジアンテナ素子101は下部筐体103の左右の一方側に収納されるホイップアンテナであり、使用時に下部筐体103から引き出されて伸張する。
給電板金104は、金属で形成され、一端が下部筐体103の基板105の給電点に電気的に固定接続され、地デジアンテナ素子101とすべり接触し、伸張時に地デジアンテナ素子101の根元の部分である下部接点に電気的に接続され、下部筐体103に収納時には伸張時とは逆に地デジアンテナ素子101の上部接点に電気的に接続され、基板105の給電点から地デジアンテナ素子101へ給電を行う機能を有する。
下部筐体103に収納時には地デジアンテナ素子101は下部筐体103に沿うと同時に下部筐体103の基板105にも沿った状態になり、下部筐体103と基板105に近接する場合が多い。
地デジアンテナ素子101は伸張時には良好なアンテナ特性を有するが収納時には下部筐体103と基板105が近接すると共に、基板105のグランドパターンに近接しているため、アンテナとして機能しなくなる場合がほとんどであり、地デジ受信は困難な状況である。
したがって、収納時の地デジアンテナ素子101のアンテナ特性を改善し、収納状態でも地デジ受信を可能にしたいという課題がある。
このような本発明の課題に関連して以下の従来技術がある。
従来、UHF波とPHS波の共用アンテナを利用して、現行のPHS受信網によってUHFを受信するシステムであって、電波障害地域の受信施設の設置をするに当り、PHSと共用した中継システムを構築するため、放送局又は中継局から発信される電波を直接受信できない電波障害地域にミニ中継システムを設置し、これらミニ中継システムから各世帯のコンパクトアンテナを介して室内ホームアンテナ及びデジタルテレビ若しくはセットトップボックスに接続するシステムの第一系統と、PHS携帯電話等の情報端末からの映像の要請に応じてデジタルテレビ若しくはセットトップボックスからミニ中継システムを介して放送局又は中継局の映像アーカイブに接続した他のミニ中継システムを介して各家庭のデジタルテレビに配信するシステムの第二の系統からなるものがある(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記特許文献1では、UHF波とPHS波の共用アンテナを利用するものであるが、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
また、従来、UHF波とPHS波の共用アンテナを利用して、現行のPHS受信網によってUHFを受信するシステムであって、電波障害地域の受信施設の設置をするに当り、PHSと共用した中継システムを構築するために、放送局又は中継局から発信される電波を直接受信できない電波障害地域にミニ中継システムを設置し、これらミニ中継システムから各世帯のコンパクトアンテナを介して室内ホームアンテナ及びデジタルテレビ若しくはセットアップボックスに接続するシステムの第一系統と、PHS携帯電話等の情報端末からの映像の要請に応じてデジタルテレビ若しくはセットアップボックスからミニ中継システムを介して放送局又は中継局の映像アーカイブに接続した他のミニ中継システムを介して各家庭のデジタルテレビに配信するシステムの第二の系統からなるものもある(例えば、特許文献2参照)。
しかしながら、上記特許文献2では、UHF波とPHS波の共用アンテナを利用するものであるが、前述のように、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
また、従来、アンテナ装置の給電部の地板をプリント回路基板にて構成したことによりアンテナのインピーダンス整合及び同調をとるようにしたものもある(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、上記特許文献3では、アンテナ装置の給電部の地板をプリント回路基板にて構成するが、前述のように、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
また、従来、あらゆる方向に一定の利得を有し、その指向性に偏りの少ない板状逆Fアンテナ及びこの板状逆Fアンテナを備えた無線通信装置を提供することを目的とし、グランドパターンの形状を、板状逆Fアンテナの設置位置に当たる領域を除いた形状とすることによって、通常の逆Fアンテナの指向性パターンと異なり、無指向性に近くなるように指向性パターンを調整して、利得の等方向性を高めることができるものもある(例えば、特許文献4参照)。
しかしながら、上記特許文献4では、グランドパターンの形状を、板状逆Fアンテナの設置位置に当たる領域を除いた形状とするが、前述のように、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
また、従来、携帯電話に地上波デジタルTVの受信機等他の無線機を搭載した場合に、他の無線機の受信部が携帯電話の無線部から発信する電波の影響を受けることなく動作することを目的とし、携帯無線端末は第1のアンテナと第1の受信部と第1の送信部とを備え、第1の周波数帯域で通信を行う第1の通信装置と、第2のアンテナと第2の受信部とを備え、第2の周波数帯域で映像、画像、音声等といったデータの受信を行う第2の通信装置を有し、第2の受信部が受信を行っているときは第1の通信装置の通信機能を停止させ、それによって第2の受信部が受信を行っている間は第1の通信装置から電波が発信することがないため、第1の通信装置が第2の通信装置に与える影響を解消することができるものもある(例えば、特許文献5参照)。
しかしながら、上記特許文献5では、携帯電話に地上波デジタルTVの受信機等他の無線機を搭載したものであるが、前述のように、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
また、従来、携帯無線通信装置のアンテナ地板に高周波電流が流れることによって生じる不要な電磁界放射と、給電点近傍の電流集中により局所的に電磁界強度が高まる現象とを同時に抑制して、アンテナ放射効率の低下を防ぐため、基板又はその接地パターンを切欠いて設けたギャップ部分により、接地パターンの突堤形部分及び対向部分を形成し、高周波電流制御素子の電流制御点及びアンテナ素子の給電点を、突堤形部分の内側に4分の1波長以下の距離をおいて配設するものもある(例えば、特許文献6参照)。
しかしながら、上記特許文献6では、基板又はその接地パターンを切欠いて設けたギャップ部分を形成するものであるが、前述のように、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
また、従来、携帯電話システム等の無線通信システム、及び、地上波デジタル放送による緊急放送を漏れなく受信できる携帯情報端末、及び、情報受信方法を提供するため、携帯電話機は、最寄りの基地局との間で携帯電話用の通信を行うことが可能な第1通信手段と、地上波デジタル放送アンテナから送信された地上波デジタル放送波を受信可能な第2通信手段と、前記第1通信手段及び前記第2通信手段の動作を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第1通信手段を動作させて携帯電話用の通信で通知される所定の情報を取り込み、また、前記第1通信手段で携帯電話用の通信信号が受信されなくなったときには前記第2通信手段を動作させて前記地上波デジタル放送波で通知される所定の情報を取り込むように制御するものもある(例えば、特許文献7参照)。
しかしながら、上記特許文献7では、地上波デジタル放送波で通知される所定の情報を取り込むものであるが、前述のように、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
また、従来、アンテナ素子取り出し時と同様収納時にもインピーダンス整合が最適で高利得なアンテナ装置を得ることを目的とし、筐体に収納された無線機本体と、取り出し、収納可能なアンテナ素子と、前記アンテナ素子取り出し時に整合回路素子として動作し、前記アンテナ素子収納時はヘリカルアンテナとして動作するコイルと、一端がコイルに接続され、他端が前記アンテナ素子取り出し時に設置されると共に、前記アンテナ素子収納時に開放される切替スイッチとを備えたものもある(例えば、特許文献8参照)。
しかしながら、上記特許文献8では、取り出し、収納可能なアンテナ素子を有するものであるが、前述のように、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善するものではない。
実案第3063940号公報 実案第3068641号公報 実開平03−022415号公報 特開2003−092510号公報 特開2004−207880号公報 特開2005−223686号公報 特開2007−097016号公報 実開平07−283631号公報
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、携帯端末への収納時のアンテナ特性を改善することを可能とするアンテナ構造及び携帯端末を提供することを目的とする。
本発明は前記問題点を解決するために、筐体への収納を可能とするアンテナ構造において、筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造を提供する。
さらに、本発明は、筐体に収納可能なアンテナ構造において、筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保したグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造を提供する。
さらに、本発明は、筐体に内蔵されるアンテナ構造において、上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造を提供する。
さらに、本発明は、筐体に内蔵されるアンテナ構造において、上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造を提供する。
さらに、本発明は、筐体に内蔵されるアンテナ構造において、下部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造を提供する。
さらに、本発明は、筐体に内蔵されるアンテナ構造において、下部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造を提供する。
さらに、前記アンテナ素子がホイップアンテナであり、携帯端末の地上波デジタルテレビジョン用アンテナである。
さらに、前記基板に対して前記アンテナ素子の中心軸から確保される一定間隔は、前記アンテナ素子からの送受信波の周波数を470MHzとし、波長λとすると、0.03λを超えない範囲とする。
さらに、本発明は、上部筐体と下部筐体を有し折り畳み可能で下部筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する携帯端末において、下部筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され下部筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、下部筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とする折畳携帯端末を提供する。
さらに、本発明は、上部筐体と下部筐体を有し折り畳み可能で下部筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する折畳携帯端末において、下部筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され下部筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、下部筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とする折畳携帯端末を提供する。
さらに、本発明は、筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する携帯端末において、筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とする携帯端末を提供する。
さらに、本発明は、筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する携帯端末において、筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とする携帯端末を提供する。
さらに、前記アンテナ素子がホイップアンテナであり、携帯端末の地上波デジタルテレビジョン用アンテナである。
さらに、前記基板に対して前記アンテナ素子の中心軸から確保される一定間隔は、前記アンテナ素子からの送受信波の周波数を470MHzとし、波長λとすると、0.03λを超えない範囲とする。
以上説明したように、本発明によれば、筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、筐体に収納されたアンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えるようにしたので、従来のアンテナ素子は収納時に基板のグランドパターンと近接して機能しなかったが、本発明による地デジアンテナ素子は収納時でも基板のグランドパターンと離れるので良好なアンテナ特性を期待でき、収納時でも動作可能となる。
さらに、基板上のグランドパターンのみをアンテナ素子の中心軸から一定間隔だけ削除するようにしたので、基板自身を削除できない場合に有利である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本発明に係る折畳携帯端末で開いた外観を示す斜視図であり、図2は図1の折畳携帯端末を閉じて筐体ヒンジ部側から見た断面図である。図1及び図2に示すように、従来の図5及び図6と比較すると、地デジアンテナ素子101を上から見た中心軸と下部筐体103の基板105の間に一定間隔を確保する。
このため、下部筐体103の基板105は地デジアンテナ素子101を上から見た中心軸から一定間隔だけ削除され、換言すれば、地デジアンテナ素子101の周辺から下部筐体103の基板105のグランドパターン105Aが削除されたことになる。
なお、下部筐体103の基板105が地デジアンテナ素子101を上から見た中心軸から削除される一定間隔Lは、例えば、アンテナ素子の送受信波の周波数470MHzとすると、0.03λ(≒2cm)を超えない範囲とする。
したがって、従来の地デジアンテナ素子101は収納時にアンテナ素子として機能しなかったが、本発明による地デジアンテナ素子101は収納時でも良好なアンテナ特性を期待でき、収納時でも動作可能となる。
図3は本発明に係る折畳携帯端末で開いた別の外観を示す斜視図であり、図4は図3の折畳携帯端末を閉じて筐体ヒンジ部側から見た断面図である。図3及び図4に示すように、図1及び図2と比較して、地デジアンテナ素子101を上から見た中心軸と下部筐体103の基板105上のグランドパターン105Aの間に一定間隔を確保する。
すなわち、下部筐体103の基板105を前述のように削除することはせず、基板105上のグランドパターンが地デジアンテナ素子101を上から見た中心軸から一定間隔だけ削除されたグランドパターン削除部分105Bが基板105に設けられ、換言すれば、地デジアンテナ素子101の周辺から下部筐体103の基板105のグランドパターン105Aが削除されたことになる。
なお、下部筐体103の基板105上のグランドパターン105Aが地デジアンテナ素子101を上から見た中心軸から削除されるグランドパターン削除部分105Bの幅Lは、例えば、アンテナ素子の送受信波の周波数470MHzとすると、0.03λ(≒2cm)とする。
したがって、従来の地デジアンテナ素子101は収納時にアンテナ素子として機能しなかったが、本発明による地デジアンテナ素子101は収納時でも良好なアンテナ特性を期待でき、収納時でも動作可能となり、特に、基板105自身を削除できない場合に有利である。
以上、折畳携帯端末の下部筐体103に対して地デジアンテナ素子101の伸張、収納が可能として説明したが、下部筐体103に内蔵された地デジアンテナ素子101に対して地デジアンテナ101の上部接点又は下部接点で給電板金104と電気的に接続される場合にも同様の構成とすることにより、同様の作用効果を得ることが可能となる。
以上、折畳携帯端末について説明したが、棒状の携帯端末に対しても同様の構成としても同様の作用効果を得ることが可能となる。
以上、折畳携帯端末について説明したが、これに限らず、携帯電話機、PHS(簡易型携帯電話機)、PDA(携帯端末装置)にも本発明の利用が可能である。
本発明に係る折畳携帯端末で開いた外観を示す斜視図である。 図1の折畳携帯端末を閉じて筐体ヒンジ部側から見た断面図である。 本発明に係る折畳携帯端末で開いた別の外観を示す斜視図である。 図3の折畳携帯端末を閉じて筐体ヒンジ部側から見た断面図である。 本発明の前提となる折畳携帯端末で開いた外観を示す斜視図である。 図5の折畳携帯端末を閉じて筐体ヒンジ部側から見た断面図である。
符号の説明
101…地デジアンテナ素子
102…筐体ヒンジ部
103…下部筐体
104…給電板金
105…基板
105A…グランドパターン
105B…グランドパターン削除部分
106…上部筐体

Claims (14)

  1. 筐体への収納を可能とするアンテナ構造において、
    筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造。
  2. 筐体に収納可能なアンテナ構造において、
    筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保したグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造。
  3. 筐体に内蔵されるアンテナ構造において、
    上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造。
  4. 筐体に内蔵されるアンテナ構造において、
    上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造。
  5. 筐体に内蔵されるアンテナ構造において、
    下部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造。
  6. 筐体に内蔵されるアンテナ構造において、
    下部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とするアンテナ構造。
  7. 前記アンテナ素子がホイップアンテナであり、携帯端末の地上波デジタルテレビジョン用アンテナであることを特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれか1つの請求項に記載のアンテナ構造。
  8. 前記基板に対して前記アンテナ素子の中心軸から確保される一定間隔は、前記アンテナ素子からの送受信波の周波数を470MHzとし、波長λとすると、0.03λを超えない範囲とすることを特徴とする、請求項1乃至請求項6のいずれか1つの請求項に記載のアンテナ構造。
  9. 上部筐体と下部筐体を有し折り畳み可能で下部筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する携帯端末において、
    下部筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され下部筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    下部筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とする折畳携帯端末。
  10. 上部筐体と下部筐体を有し折り畳み可能で下部筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する折畳携帯端末において、
    下部筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され下部筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    下部筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とする折畳携帯端末。
  11. 筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する携帯端末において、
    筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、グランドパターンを有し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保する基板とを備えることを特徴とする携帯端末。
  12. 筐体への収納を可能とするアンテナ素子を有する携帯端末において、
    筐体から引き出した伸張時に下部接点で給電板金に電気的に接続され筐体に収納時に上部接点で給電板金に電気的に接続されるアンテナ素子と、
    筐体に収納された前記アンテナ素子と隣接し、給電点に電気的に固定接続される給電板金に給電を行い、前記アンテナ素子の中心軸から一定間隔を確保するグランドパターンを有する基板とを備えることを特徴とする携帯端末。
  13. 前記アンテナ素子がホイップアンテナであり、携帯端末の地上波デジタルテレビジョン用アンテナであることを特徴とする、請求項9乃至請求項12のいずれか1つの請求項に記載の携帯端末。
  14. 前記基板に対して前記アンテナ素子の中心軸から確保される一定間隔は、前記アンテナ素子からの送受信波の周波数を470MHzとし、波長λとすると、0.03λを超えない範囲とすることを特徴とする、請求項9乃至請求項12のいずれか1つの請求項に記載の携帯端末。
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