JP5807176B2 - Antenna device and portable radio - Google Patents

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Description

本発明は、アンテナ装置及び該アンテナ装置を用いた携帯無線機に関する。   The present invention relates to an antenna device and a portable wireless device using the antenna device.

携帯電話等の携帯無線機の小型化に伴い、アンテナ近傍の機能部品とアンテナの距離が近づくことによるアンテナ利得の劣化が課題となっている。このようなアンテナ利得劣化を抑制する技術として、機能部品を制御する信号線に複数の高周波カット部品を入れて、機能部品及び信号線を高周波的に切断するとともに、それら機能部品及び信号線を、アンテナとグランドとの間の空間に配置する技術が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。図９は、この種の技術を具体的に示した一例を示す図である。同図に示すように、機能部品１００を制御するための制御信号を伝送する信号線１０１に３個の高周波カット部品１０２を入れて、機能部品１００と信号線１０１を高周波的に切断しており、さらに、これらの機能部品１００及び信号線１０１をアンテナ１０３と回路基板１０４のグランドパターン（図示略）との間の空間に配置させている。なお、同図において、符号１０５は、機能部品１００を制御する制御部である。また、符号１０６は、給電部である。   Along with the miniaturization of portable wireless devices such as mobile phones, degradation of antenna gain due to the distance between the functional components near the antenna and the antenna has become a problem. As a technique for suppressing such antenna gain deterioration, a plurality of high-frequency cut parts are put in a signal line for controlling the functional parts, and the functional parts and the signal lines are cut at a high frequency. A technique of arranging in a space between an antenna and a ground is known (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). FIG. 9 is a diagram showing an example in which this type of technology is specifically shown. As shown in the figure, three high-frequency cut components 102 are inserted in a signal line 101 for transmitting a control signal for controlling the functional component 100, and the functional component 100 and the signal line 101 are cut at a high frequency. Further, the functional component 100 and the signal line 101 are arranged in a space between the antenna 103 and the ground pattern (not shown) of the circuit board 104. In the figure, reference numeral 105 denotes a control unit that controls the functional component 100. Reference numeral 106 denotes a power feeding unit.

国際公開第２０１０／１０６７０８号International Publication No. 2010/106708 日本国特開２００６−１０８９４２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-108942

しかしながら、従来の技術では、１つの信号線毎に複数の高周波カット部品が必要となり、部品点数が大幅に増加することによるコストアップ及び機器本体が大型化するという課題がある。   However, the conventional technology requires a plurality of high-frequency cut parts for each signal line, and there is a problem that the cost increases due to a significant increase in the number of parts and the apparatus main body is enlarged.

また、機能部品及び信号線が配置される箇所の近傍にはアンテナを配置できないため（当該箇所の近傍にアンテナを配置するとアンテナ性能が劣化してしまうからで）、アンテナの構成方法が限定されるという課題もある。   In addition, since the antenna cannot be placed near the place where the functional parts and signal lines are placed (because the antenna performance deteriorates if the antenna is placed near the place), the configuration method of the antenna is limited. There is also a problem.

本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、機能部品と該機能部品を制御する制御部とを接続する信号線に挿入する高周波カット部品を削減できるとともに、機能部品及び信号線が配置される箇所の近傍にアンテナを配置することができるアンテナ装置及び携帯無線機を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and can reduce the number of high-frequency cut components that are inserted into a signal line that connects a functional component and a control unit that controls the functional component, and the functional component and the signal line are arranged. It is an object of the present invention to provide an antenna device and a portable wireless device that can arrange an antenna in the vicinity of a place to be provided.

本発明のアンテナ装置は、少なくとも２つの層を有する多層構造の回路基板と、前記回路基板のグランドパターンをグランドとするアンテナと、前記アンテナの近傍に配置された機能部品と、前記回路基板に設けられ前記機能部品を制御する制御部と、前記機能部品と前記制御部とを接続する信号線と、前記アンテナの近傍に配置され、少なくとも一端が前記回路基板のグランドパターンと電気的に接続されたパターンで構成される放射素子と、を有し、前記信号線と前記放射素子の少なくとも一部が前記回路基板の厚み方向で重なっていることを特徴とする。 An antenna device according to the present invention includes a circuit board having a multilayer structure having at least two layers, an antenna having a ground pattern of the circuit board as a ground, a functional component disposed in the vicinity of the antenna, and the circuit board. It is a control unit for controlling the functional components, and a signal line for connecting the functional component and the control unit is disposed in the vicinity of the antenna, is connected at least one end of the ground pattern electrically the circuit board The signal line and at least a part of the radiating element overlap each other in the thickness direction of the circuit board.

上記構成によれば、信号線と放射素子を同一回路基板の厚み方向に重ねて配置して、信号線と放射素子を高周波的に結合させるようにしたので、機能部品及び信号線が配置される箇所の近傍にアンテナを配置してもアンテナ性能の劣化を防ぐことができる。また、機能部品と該機能部品を制御する制御部とを接続する信号線に挿入する高周波カット部品を削減でできるので、コストアップ及び機器本体の大型化を抑制できる。   According to the above configuration, since the signal line and the radiating element are arranged so as to overlap each other in the thickness direction of the same circuit board, the signal line and the radiating element are coupled at high frequency, so that the functional component and the signal line are arranged. Even if an antenna is arranged in the vicinity of the place, deterioration of the antenna performance can be prevented. Moreover, since it is possible to reduce the high-frequency cut parts inserted into the signal lines connecting the functional parts and the control unit that controls the functional parts, it is possible to suppress the cost increase and the increase in the size of the apparatus main body.

本発明のアンテナ装置は、少なくとも２つの層を有する多層構造の回路基板と、前記回路基板のグランドパターンをグランドとするアンテナと、前記アンテナの近傍に配置された機能部品と、前記回路基板に設けられ前記機能部品を制御する制御部と、前記機能部品と前記制御部とを接続する信号線と、前記アンテナの近傍に配置されたパターンで構成される放射素子と、前記信号線を中継し、前記回路基板のグランドパターンと前記放射素子との間に配置される高周波カット部品と、を有し、前記信号線と前記放射素子の少なくとも一部が前記回路基板の厚み方向で重なっていることを特徴とする。 An antenna device according to the present invention includes a circuit board having a multilayer structure having at least two layers, an antenna having a ground pattern of the circuit board as a ground, a functional component disposed in the vicinity of the antenna, and the circuit board. A control unit that controls the functional component, a signal line that connects the functional component and the control unit, a radiating element configured by a pattern disposed in the vicinity of the antenna, and the signal line. A high-frequency cut component disposed between the ground pattern of the circuit board and the radiating element, and at least a part of the signal line and the radiating element overlap in a thickness direction of the circuit board. It is characterized by.

上記構成によれば、信号線と放射素子を同一回路基板の厚み方向に重ねて配置し、さらに、回路基板のグランドパターンと放射素子との間に信号線を中継する高周波カット部品を配置するようにしたので、放射素子の回路基板のグランドパターンへの接続を省くことができる。即ち、放射素子を回路基板のグランドパターンから浮かすことができる。また、前記した発明と共振周波数が変わるものの、信号線と放射素子が高周波的に結合することから、機能部品及び信号線が配置される箇所の近傍にアンテナを配置してもアンテナ性能の劣化を防ぐことができる。また、機能部品と該機能部品を制御する制御部とを接続する信号線に挿入する高周波カット部品を削減でできるので、コストアップ及び機器本体の大型化を抑制できる。   According to the above configuration, the signal line and the radiating element are arranged so as to overlap in the thickness direction of the same circuit board, and further, the high-frequency cut component that relays the signal line is arranged between the ground pattern of the circuit board and the radiating element. Therefore, the connection of the radiating element to the ground pattern of the circuit board can be omitted. That is, the radiating element can be lifted from the ground pattern of the circuit board. In addition, although the resonance frequency is different from that of the above-described invention, since the signal line and the radiating element are coupled at a high frequency, the antenna performance is deteriorated even if the antenna is disposed near the place where the functional component and the signal line are disposed. Can be prevented. Moreover, since it is possible to reduce the high-frequency cut parts inserted into the signal lines connecting the functional parts and the control unit that controls the functional parts, it is possible to suppress the cost increase and the increase in the size of the apparatus main body.

上記構成において、前記回路基板のグランドパターンに電気的に接続された強度補強用の金属プレートを有することを特徴とする。   In the above-described configuration, a strength reinforcing metal plate is electrically connected to the ground pattern of the circuit board.

上記構成によれば、アンテナと回路基板が離れていても、金属プレートを介して放射素子を回路基板のグランドパターンに接続できるので、前記した発明と同様の効果が得られる。   According to the above configuration, even if the antenna and the circuit board are separated from each other, the radiating element can be connected to the ground pattern of the circuit board via the metal plate, so that the same effect as the above-described invention can be obtained.

上記構成において、前記放射素子と前記回路基板のグランドパターンを中継して接続する周波数調整部品を有することを特徴とする。   In the above-described configuration, a frequency adjustment component that relays and connects the ground pattern of the radiating element and the circuit board is provided.

上記構成によれば、放射素子と回路基板のグランドパターンを中継して接続する周波数調整部品を配置したので、放射素子の共振周波数を周波数調整部品によって任意に調整できる。   According to the above configuration, since the frequency adjusting component that relays and connects the ground pattern of the radiating element and the circuit board is disposed, the resonance frequency of the radiating element can be arbitrarily adjusted by the frequency adjusting component.

上記構成において、前記放射素子が前記回路基板の少なくとも２つのパターンで構成され、前記信号線が配置される前記回路基板のパターンが前記放射素子のパターン間に挟まれていることを特徴とする。   In the above configuration, the radiating element is configured by at least two patterns of the circuit board, and the pattern of the circuit board on which the signal line is arranged is sandwiched between the patterns of the radiating element.

上記構成によれば、放射素子を回路基板の１つのパターンで構成した場合と比べて、信号線のアンテナに対する影響をさらに低減できる。   According to the above configuration, the influence of the signal line on the antenna can be further reduced as compared with the case where the radiating element is configured by one pattern of the circuit board.

上記構成において、前記信号線を中継し、前記放射素子の開放端近傍に配置される高周波カット部品を有することを特徴とする。   In the above-described configuration, the signal line is relayed, and a high-frequency cut component arranged near the open end of the radiating element is provided.

上記構成によれば、放射素子の長さを短くしても、放射素子の開放端より先に機能部品を配置することができる。   According to the said structure, even if the length of a radiation element is shortened, a functional component can be arrange | positioned ahead of the open end of a radiation element.

本発明の携帯無線機は、前記アンテナ装置を有することを特徴とする。   A portable wireless device of the present invention includes the antenna device.

上記構成によれば、前記アンテナ装置を有することで、コストダウンが図れるとともに、装置本体の小型化が図れる。   According to the above configuration, by having the antenna device, the cost can be reduced and the size of the device main body can be reduced.

本発明は、機能部品と該機能部品を制御する制御部とを接続する信号線に挿入する高周波カット部品を削減できるとともに、機能部品及び信号線が配置される箇所の近傍にアンテナを配置することができる。   The present invention can reduce the number of high-frequency cut components that are inserted into a signal line that connects a functional component and a control unit that controls the functional component, and arranges an antenna in the vicinity of a location where the functional component and the signal line are disposed. Can do.

本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the antenna apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 回路基板を２つの層を有する多層構造とした場合の図１におけるＡ−Ａ線断面図AA line sectional view in FIG. 1 when the circuit board has a multilayer structure having two layers 回路基板を３つの層を有する多層構造とした場合の図１におけるＡ−Ａ線断面図AA line sectional view in FIG. 1 when the circuit board has a multilayer structure having three layers （ａ），（ｂ）本発明を検証した結果を示す図(A), (b) The figure which shows the result of having verified this invention 本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the antenna apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the antenna apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the antenna apparatus which concerns on Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the antenna device which concerns on Embodiment 5 of this invention. 従来のアンテナ装置の概略構成を示す図The figure which shows schematic structure of the conventional antenna apparatus.

以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係るアンテナ装置の概略構成を示す図である。本実施の形態に係るアンテナ装置は、スマートフォンと呼ばれるストレート構造の携帯無線機に用いたものであり、図１はその下端部分を示している。(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The antenna device according to the present embodiment is used for a portable wireless device having a straight structure called a smartphone, and FIG. 1 shows a lower end portion thereof.

同図において、本実施の形態に係るアンテナ装置１は、回路基板２と、アンテナ３と、放射素子４と、３個のキーパッド（機能部品）５−１〜５−３と、キー制御部６と、キーパッド信号線（信号線）７と、３個のキーＬＥＤ（機能部品）８−１〜８−３と、キーＬＥＤ制御部９と、キーＬＥＤ信号線（信号線）１０と、給電部１１と、を有する。   In the figure, an antenna device 1 according to the present embodiment includes a circuit board 2, an antenna 3, a radiating element 4, three keypads (functional parts) 5-1 to 5-3, and a key control unit. 6, a keypad signal line (signal line) 7, three key LEDs (functional parts) 8-1 to 8-3, a key LED control unit 9, a key LED signal line (signal line) 10, Power supply unit 11.

回路基板２は、少なくとも２つの層を有する多層構造の回路基板である。アンテナ３は、回路基板２のグランドパターン（図示略）をグランドとし、回路基板２の長辺２ａと平行な方向に延びる基端部３ａと回路基板２の短辺２ｂと平行な方向に延びるアンテナ部３ｂとからなるＬ字状に形成されている。アンテナ３の基端部３ａが回路基板２上の給電部１１に接続されている。アンテナ３のアンテナ部３ｂの先端が開放端となっている。放射素子４は、略Ｌ字形をした帯状に形成されており、一端が回路基板２のグランドパターンと電気的に接続されたパターンで構成されている。放射素子４は、回路基板２の短辺２ｂとアンテナ３との間に、アンテナ３に対する地線として配置される。キーパッド５−１〜５−３は、放射素子４の表面（図１で見えている側の面が表面である）上方に配置される。キー制御部６は、キーパッド５−１〜５−３それぞれを制御する。キーパッド信号線７は、複数の極細の心線からなり、キーパッド５−１〜５−３とキー制御部６とを接続する。 The circuit board 2 is a circuit board having a multilayer structure having at least two layers. The antenna 3 has a ground pattern (not shown) of the circuit board 2 as a ground, and extends in a direction parallel to the base end 3a extending in the direction parallel to the long side 2a of the circuit board 2 and the short side 2b of the circuit board 2. It is formed in an L shape composed of the portion 3b. A base end portion 3 a of the antenna 3 is connected to a power feeding portion 11 on the circuit board 2. The tip of the antenna portion 3b of the antenna 3 is an open end. The radiating element 4 is formed in a substantially L-shaped strip shape, and is configured by a pattern in which one end is electrically connected to the ground pattern of the circuit board 2. The radiating element 4 is arranged as a ground line with respect to the antenna 3 between the short side 2 b of the circuit board 2 and the antenna 3. The keypads 5-1 to 5-3 are disposed above the surface of the radiating element 4 (the surface on the side visible in FIG. 1 is the surface). The key control unit 6 controls each of the keypads 5-1 to 5-3. The keypad signal line 7 is composed of a plurality of extremely thin core wires, and connects the keypads 5-1 to 5-3 and the key control unit 6.

キーＬＥＤ８−１〜８−３は、キーパッド５−１〜５−３内に設けられる。即ち、キーＬＥＤ８−１はキーパッド５−１内に設けられ、キーＬＥＤ８−２はキーパッド５−２内に設けられ、キーＬＥＤ８−３はキーパッド５−３内に設けられる。キーＬＥＤ制御部９は、キーＬＥＤ８−１〜８−３それぞれを制御する。キーＬＥＤ信号線１０は、キーパッド信号線７と同様に複数の極細の心線からなり、キーＬＥＤ８−１〜８−３とキーＬＥＤ制御部９とを接続する。キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０は、同一基板上のパターン層間で放射素子４と重ねて配置される。   The key LEDs 8-1 to 8-3 are provided in the keypads 5-1 to 5-3. That is, the key LED 8-1 is provided in the keypad 5-1, the key LED 8-2 is provided in the keypad 5-2, and the key LED 8-3 is provided in the keypad 5-3. The key LED control unit 9 controls each of the key LEDs 8-1 to 8-3. Similarly to the keypad signal line 7, the key LED signal line 10 includes a plurality of extremely thin core wires, and connects the key LEDs 8-1 to 8-3 and the key LED control unit 9. The keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 are disposed so as to overlap the radiating element 4 between the pattern layers on the same substrate.

図２は、回路基板２を２つの層を有する多層構造とした場合の図１におけるＡ−Ａ線断面図であり、同図に示すように、下層に放射素子４が配置され、上層にキーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０が配置されている。また、図３は、回路基板２を３つの層を有する多層構造とした場合の図１におけるＡ−Ａ線断面図であり、同図に示すように、１層目と３層目に放射素子４がそれぞれ配置され、２層目にキーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０が配置されている。この３層構造では、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０のアンテナ３に対する影響を２層構造の場合よりも低減できるという利点が得られる。   2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 when the circuit board 2 has a multilayer structure having two layers. As shown in FIG. 2, the radiating element 4 is arranged in the lower layer, and the key is formed in the upper layer. A pad signal line 7 and a key LED signal line 10 are arranged. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 when the circuit board 2 has a multilayer structure having three layers. As shown in FIG. 3, the first and third layers are radiating elements. 4 are arranged, and the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 are arranged in the second layer. This three-layer structure has an advantage that the influence of the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 on the antenna 3 can be reduced as compared with the case of the two-layer structure.

このように、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０と放射素子４とを同一基板上のパターン層間で重ねて配置することで、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０と放射素子４とを高周波的に結合させることができる。これによりアンテナ性能を劣化させることなくキーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０それぞれに介挿する高周波カット部品を削減することができる。また、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０を配線する領域に地線としての放射素子４を配置するため、放射素子４を設けるための新たな領域を必要としない。なお、アンテナ近傍にある機能部品には上述したキーパッド５−１〜５−３、キーＬＥＤ８−１〜８−３の他に、バイブレータ、マイク、タッチセンサ、タッチセンサ制御部などもある。   In this way, the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 and the radiating element 4 are arranged so as to overlap each other between the pattern layers on the same substrate, so that the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 and the radiating element 4 are arranged. Can be coupled at a high frequency. As a result, it is possible to reduce the high-frequency cut parts inserted in the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 without deteriorating the antenna performance. Further, since the radiating element 4 as the ground line is disposed in the area where the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 are wired, a new area for providing the radiating element 4 is not required. In addition to the above-described keypads 5-1 to 5-3 and key LEDs 8-1 to 8-3, functional components near the antenna include a vibrator, a microphone, a touch sensor, a touch sensor control unit, and the like.

図４（ａ），（ｂ）は、本発明を検証した結果を示す図である。同図の（ａ）において、放射素子４と回路基板２のグランドパターンとの間に地線定数（コイルＬ又はコンデンサＣ）２０を設けている。また、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０の根元に高周波カット部品２１を設けている。また、キーパッド５−１〜５−３及びキーＬＥＤ８−１〜８−３の機能部品のインピーダンス２２が接続されている。同図の（ｂ）に示すグラフは、縦軸がＶＳＷＲ、横軸が周波数（ＧＨｚ）である。同図の（ｂ）のグラフから分かるように、地線としての放射素子４と信号線であるキーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０を容量結合させることで、信号線及び機能部品の影響を受けることなく、１．５ＧＨｚ帯と１．７ＧＨｚ〜２ＧＨｚ帯の２つの共振帯域が得られる。これにより、従来技術よりも高周波カット部品の数を削減した上にアンテナ性能が改善する。   4 (a) and 4 (b) are diagrams showing the results of verifying the present invention. In FIG. 5A, a ground wire constant (coil L or capacitor C) 20 is provided between the radiating element 4 and the ground pattern of the circuit board 2. A high frequency cut component 21 is provided at the base of the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10. Moreover, the impedance 22 of the functional components of the keypads 5-1 to 5-3 and the key LEDs 8-1 to 8-3 is connected. In the graph shown in FIG. 5B, the vertical axis represents VSWR and the horizontal axis represents frequency (GHz). As can be seen from the graph (b) of FIG. 6, the influence of the signal line and the functional component is obtained by capacitively coupling the radiating element 4 as the ground line and the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 which are signal lines. The two resonance bands of 1.5 GHz band and 1.7 GHz to 2 GHz band can be obtained without receiving. As a result, the antenna performance is improved while the number of high-frequency cut parts is reduced as compared with the prior art.

このように実施の形態１に係るアンテナ装置１によれば、少なくとも２つの層を有する多層構造の回路基板２と、回路基板２のグランドパターンをグランドとするアンテナ３と、アンテナ３の近傍に配置されたキーパッド５−１〜５−３及びキーＬＥＤ８−１〜８−３と、キーパッド５−１〜５−３を制御するキー制御部６と、キーＬＥＤ８−１〜８−３を制御するキーＬＥＤ制御部９と、キーパッド５−１〜５−３とキー制御部６とを接続するキーパッド信号線７と、キーＬＥＤ８−１〜８−３とキーＬＥＤ制御部９とを接続するキーＬＥＤ信号線１０と、アンテナ３の近傍に配置され、一端が回路基板２のグランドパターンと電気的に接続されたパターンで構成される放射素子４と、を有し、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０と放射素子４を回路基板２の厚み方向に重ねて配置して、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０と放射素子４を高周波的に結合させるようにしたので、機能部品及び信号線が配置される箇所の近傍にアンテナを配置してもアンテナ性能の劣化を防ぐことができる。また、機能部品と該機能部品を制御する制御部とを接続する信号線に挿入する高周波カット部品を削減でできるので、コストアップ及び機器本体の大型化を抑制できる。 As described above, according to the antenna device 1 according to the first embodiment, the circuit board 2 having a multilayer structure having at least two layers, the antenna 3 having the ground pattern of the circuit board 2 as the ground, and the vicinity of the antenna 3 are arranged. Keypads 5-1 to 5-3 and key LEDs 8-1 to 8-3, a key control unit 6 for controlling the keypads 5-1 to 5-3, and key LEDs 8-1 to 8-3. Key LED control unit 9, keypad signal line 7 for connecting keypads 5-1 to 5-3 and key control unit 6, and key LEDs 8-1 to 8-3 and key LED control unit 9 are connected key LED signal line 10 for being disposed in the vicinity of the antenna 3, one end of a radiating element 4 consists of a ground pattern and electrically connected to the pattern of the circuit board 2, a keypad signal line 7 and key LED signal line 1 Since the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 and the radiating element 4 are coupled with each other at a high frequency by arranging the radiating element 4 and the radiating element 4 in the thickness direction of the circuit board 2, Even if an antenna is disposed in the vicinity of the place where the antenna is disposed, deterioration of antenna performance can be prevented. Moreover, since it is possible to reduce the high-frequency cut parts inserted into the signal lines connecting the functional parts and the control unit that controls the functional parts, it is possible to suppress the cost increase and the increase in the size of the apparatus main body.

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係るアンテナ装置の概略構成を示す図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。(Embodiment 2)
FIG. 5 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 1 described above.

実施の形態２に係るアンテナ装置３０は、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様に、スマートフォンと呼ばれるストレート構造の携帯無線機に用いたものであり、図５はその下端部分を示している。   The antenna device 30 according to the second embodiment is used for a portable wireless device having a straight structure called a smartphone, like the antenna device 1 according to the first embodiment, and FIG. 5 shows the lower end portion thereof. .

同図において、実施の形態２に係るアンテナ装置３０は、放射素子４と回路基板２のグランドパターンとの接続を、素子長調整用の地線定数（コイルＬ又はコンデンサＣ）３１を介して行ったものである。素子長調整用の地線定数３１を用いることで放射素子４の長さを自由に設計することができる。但し、放射素子４と回路基板２のグランドパターンとの接続部分が素子長調整用の地線定数３１のみとなるので、当該部分におけるキーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０のそれぞれに高周波カット部品３２を介挿する必要がある。なお、当該部分においては、従来も同様に高周波カット部品を設けているので、従来と比べて高周波カット部品３２を増加させるものではない。   In the figure, the antenna device 30 according to Embodiment 2 connects the radiating element 4 and the ground pattern of the circuit board 2 via a grounding constant (coil L or capacitor C) 31 for adjusting the element length. It is a thing. The length of the radiating element 4 can be designed freely by using the ground constant 31 for adjusting the element length. However, since the connecting portion between the radiating element 4 and the ground pattern of the circuit board 2 is only the ground line constant 31 for adjusting the element length, a high frequency cut is applied to each of the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 in the portion. It is necessary to insert the component 32. In addition, in the said part, since the high frequency cut component is provided similarly conventionally, it does not increase the high frequency cut component 32 compared with the past.

また、放射素子４の長さを短くすることで、機能部品が放射素子４から外れてしまうことがあり、そうなるとアンテナ３が信号線の影響を受けてしまい、アンテナ性能が劣化してしまう。図５では、キーパッド５−１とキーＬＥＤ８−１が放射素子４から外れているので、放射素子４の開放端とキーパッド５−１及びキーＬＥＤ８−１との間のキーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０がアンテナ３に影響を与えてしまう。このような課題に対し、本実施の形態に係るアンテナ装置３０では、放射素子４の開放端とキーパッド５−１及びキーＬＥＤ８−１との間におけるキーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０それぞれに高周波カット部品３２を介挿している。このようにすることで、信号線のアンテナ３に対する影響を低減できる。   In addition, by shortening the length of the radiating element 4, the functional component may be detached from the radiating element 4. In this case, the antenna 3 is affected by the signal line, and the antenna performance is deteriorated. In FIG. 5, since the keypad 5-1 and the key LED 8-1 are separated from the radiating element 4, the keypad signal line 7 between the open end of the radiating element 4 and the keypad 5-1 and the key LED 8-1. And the key LED signal line 10 affects the antenna 3. In response to such a problem, in the antenna device 30 according to the present embodiment, the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10 between the open end of the radiating element 4 and the keypad 5-1 and the key LED 8-1. A high frequency cut component 32 is inserted in each. By doing in this way, the influence with respect to the antenna 3 of a signal wire | line can be reduced.

このように実施の形態２に係るアンテナ装置３０によれば、放射素子４を素子長調整用の地線定数３１を介して回路基板２のグランドパターンに接続するようにしたので、放射素子４の長さを自由に設計することができる。   As described above, according to the antenna device 30 according to the second embodiment, the radiating element 4 is connected to the ground pattern of the circuit board 2 through the ground constant 31 for adjusting the element length. The length can be designed freely.

（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３に係るアンテナ装置の概略構成を示す図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。(Embodiment 3)
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 1 described above.

実施の形態３に係るアンテナ装置４０は、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様に、スマートフォンと呼ばれるストレート構造の携帯無線機に用いたものであり、図６はその下端部分を示している。   Similarly to the antenna device 1 according to the first embodiment, the antenna device 40 according to the third embodiment is used for a portable wireless device having a straight structure called a smartphone, and FIG. 6 shows a lower end portion thereof. .

本実施の形態に係るアンテナ装置４０は、放射素子４を給電部１１側に設けており、この点が前述した実施の形態１に係るアンテナ装置１及び実施の形態２に係るアンテナ装置３０と異なっている。図１及び図５に示すように、実施の形態１に係るアンテナ装置１及び実施の形態２に係るアンテナ装置３０では、放射素子を給電部１１と対向する側に設けている。放射素子４は、アンテナ３の近傍のグランド（回路基板２のグランドパターン）と接続されていれば良いので、給電部１１側に設けても効果は何ら変わらない。   The antenna device 40 according to the present embodiment is provided with the radiating element 4 on the power feeding unit 11 side, which is different from the antenna device 1 according to the first embodiment and the antenna device 30 according to the second embodiment described above. ing. As shown in FIGS. 1 and 5, in the antenna device 1 according to the first embodiment and the antenna device 30 according to the second embodiment, the radiating element is provided on the side facing the power feeding unit 11. Since the radiating element 4 only needs to be connected to the ground in the vicinity of the antenna 3 (the ground pattern of the circuit board 2), even if it is provided on the power feeding unit 11 side, the effect is not changed.

なお、本実施の形態に係るアンテナ装置４０では、機能部品としてバイブレータ４１を用いており、このバイブレータ４１は回路基板２に設けたバイブレータ制御部４２によって制御される。バイブレータ４１とバイブレータ制御部４２はバイブレータ信号線４３によって接続されている。   In the antenna device 40 according to the present embodiment, a vibrator 41 is used as a functional component, and the vibrator 41 is controlled by a vibrator control unit 42 provided on the circuit board 2. The vibrator 41 and the vibrator control unit 42 are connected by a vibrator signal line 43.

放射素子４を給電部１１側に設けても、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様の効果が得られる。   Even if the radiating element 4 is provided on the power feeding unit 11 side, the same effect as the antenna device 1 according to the first embodiment can be obtained.

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４に係るアンテナ装置の概略構成を示す図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。(Embodiment 4)
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 1 described above.

実施の形態４に係るアンテナ装置５０は、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様に、スマートフォンと呼ばれるストレート構造の携帯無線機に用いたものであり、図７はその下端部分を示している。   The antenna device 50 according to the fourth embodiment is used for a portable wireless device having a straight structure called a smartphone, like the antenna device 1 according to the first embodiment, and FIG. 7 shows a lower end portion thereof. .

本実施の形態に係るアンテナ装置５０は、回路基板２とアンテナ３を離して配置した構造としたものである。また、本実施の形態に係るアンテナ装置５０は、強度補強用金属プレート５１を有している。強度補強用金属プレート５１は、回路基板２の裏面側（図７で見えている側の面を表面とする）に配置される。強度補強用金属プレート５１は、回路基板２のグランドパターンに接続されている。   The antenna device 50 according to the present embodiment has a structure in which the circuit board 2 and the antenna 3 are arranged apart from each other. Further, the antenna device 50 according to the present embodiment includes a strength reinforcing metal plate 51. The strength reinforcing metal plate 51 is disposed on the back surface side of the circuit board 2 (the surface on the side visible in FIG. 7 is the front surface). The strength reinforcing metal plate 51 is connected to the ground pattern of the circuit board 2.

また、本実施の形態に係るアンテナ装置５０は、回路基板２とアンテナ３を離して配置することから、キーパッド信号線７、キーＬＥＤ信号線１０及び給電部１１を支持するためのＬ字状のフレキシブル基板５２を有している。このフレキシブル基板５２の一端が回路基板２に接続されており、フレキシブル基板５２の先端部分には給電部１１が配置される。給電部１１と回路基板２は同軸ケーブル５３で接続される。   Further, since the antenna device 50 according to the present embodiment is arranged so that the circuit board 2 and the antenna 3 are separated from each other, an L-shape for supporting the keypad signal line 7, the key LED signal line 10, and the power feeding unit 11. The flexible substrate 52 is provided. One end of the flexible board 52 is connected to the circuit board 2, and the power feeding unit 11 is disposed at the tip of the flexible board 52. The power feeding unit 11 and the circuit board 2 are connected by a coaxial cable 53.

また、本実施の形態に係るアンテナ装置５０の放射素子４は、フレキシブル基板５２の裏面側（図７で見えている側の面を表面とする）に配置される。放射素子４の基端部には、強度補強用金属プレート５１の下端部分で強度補強用金属プレート５１と接続するためのグランド接点部５４が設けられている。この場合、強度補強用金属プレート５１が回路基板２のグランドパターンと接続されているので、放射素子４は強度補強用金属プレート５１を介して回路基板２のグランドパターンに接続される。   Further, the radiating element 4 of the antenna device 50 according to the present embodiment is disposed on the back surface side of the flexible substrate 52 (the surface on the side visible in FIG. 7 is the front surface). At the base end portion of the radiating element 4, a ground contact portion 54 for connecting to the strength reinforcing metal plate 51 at the lower end portion of the strength reinforcing metal plate 51 is provided. In this case, since the strength reinforcing metal plate 51 is connected to the ground pattern of the circuit board 2, the radiating element 4 is connected to the ground pattern of the circuit board 2 via the strength reinforcing metal plate 51.

回路基板２とアンテナ３を離して配置しても、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様の効果が得られる。   Even if the circuit board 2 and the antenna 3 are arranged apart from each other, the same effect as the antenna device 1 according to the first embodiment can be obtained.

（実施の形態５）
図８は、本発明の実施の形態５に係るアンテナ装置の概略構成を示す図である。なお、同図において前述した図１と共通する部分には同一の符号を付けている。(Embodiment 5)
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of an antenna apparatus according to Embodiment 5 of the present invention. In the figure, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 1 described above.

実施の形態５に係るアンテナ装置６０は、実施の形態１に係るアンテナ装置１と同様に、スマートフォンと呼ばれるストレート構造の携帯無線機に用いたものであり、図８はその下端部分を示している。   The antenna device 60 according to the fifth embodiment is used for a portable wireless device having a straight structure called a smartphone, like the antenna device 1 according to the first embodiment, and FIG. 8 shows the lower end portion thereof. .

本実施の形態に係るアンテナ装置６０は、放射素子４を回路基板２のグランドパターンに接続せず、浮かせた状態としたものである。即ち、放射素子４を無給電素子としたものである。放射素子４を回路基板２から浮かすことで、キーパッド信号線７及びキーＬＥＤ信号線１０それぞれに高周波カット部品３２を介挿している。放射素子４を回路基板２から浮かすことで、共振周波数が実施の形態１に係るアンテナ装置１とは異なるが、同様の効果が得られる。   In the antenna device 60 according to the present embodiment, the radiating element 4 is not connected to the ground pattern of the circuit board 2 but is floated. That is, the radiation element 4 is a parasitic element. By floating the radiating element 4 from the circuit board 2, the high frequency cut component 32 is inserted in each of the keypad signal line 7 and the key LED signal line 10. By floating the radiating element 4 from the circuit board 2, the resonance frequency is different from that of the antenna device 1 according to the first embodiment, but the same effect can be obtained.

なお、上記実施の形態１〜５に係るアンテナ装置１，３０，４０，５０，６０は、それぞれスマートフォンと呼ばれるストレート構造の携帯無線機に適用したものであったが、本発明のアンテナ装置はストレート構造の携帯無線機以外に、携帯電話として利用されているスライド構造、折り畳み構造、スイーベル構造の携帯無線機にも勿論適用可能である。   The antenna devices 1, 30, 40, 50, and 60 according to the first to fifth embodiments are each applied to a portable wireless device having a straight structure called a smartphone, but the antenna device of the present invention is a straight device. Of course, the present invention can be applied to a portable wireless device having a sliding structure, a folding structure, and a swivel structure used as a mobile phone in addition to the portable wireless device having the structure.

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。   Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention.

本出願は、２０１１年１２月２６日出願の日本特許出願（特願２０１１−２８４１３６）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。   This application is based on a Japanese patent application (Japanese Patent Application No. 2011-284136) filed on Dec. 26, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.

本発明は、信号線に挿入する高周波カット部品を削減できるとともに、機能部品及び信号線が配置される箇所の近傍にアンテナ素子を配置できるといった効果を有し、携帯電話として利用されているスライド構造、折り畳み構造、スイーベル構造の携帯無線機やスマートフォンに代表されるストレート構造の携帯無線機への適用が可能である。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can reduce the number of high-frequency cut parts to be inserted into a signal line, and has an effect that an antenna element can be arranged in the vicinity of a place where a functional part and a signal line are arranged, and a slide structure used as a mobile phone Further, the present invention can be applied to a portable wireless device having a folding structure, a swivel structure, and a straight structure portable wireless device represented by a smartphone.

１，３０，４０，５０，６０ アンテナ装置
２ 回路基板
３ アンテナ
４ 放射素子
５−１，５−２，５−３ キーパッド
６ キー制御部
７ キーパッド信号線
８−１，８−２，８−３ キーＬＥＤ
９ キーＬＥＤ制御部
１０ キーＬＥＤ信号線
１１ 給電部
３１ 地線定数
３２ 高周波カット部品
４１ バイブレータ
４２ バイブレータ制御部
４３ バイブレータ信号線
５１ 強度補強用金属プレート
５２ フレキシブル基板
５３ 同軸ケーブル
５４ グランド接点部1, 30, 40, 50, 60 Antenna device 2 Circuit board 3 Antenna 4 Radiating element 5-1, 5-2, 5-3 Keypad 6 Key control unit 7 Keypad signal line 8-1, 8-2, 8 -3 Key LED
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Key LED control part 10 Key LED signal line 11 Feed part 31 Ground wire constant 32 High frequency cut component 41 Vibrator 42 Vibrator control part 43 Vibrator signal line 51 Strengthening metal plate 52 Flexible board 53 Coaxial cable 54 Ground contact part

Claims (7)

少なくとも２つの層を有する多層構造の回路基板と、
前記回路基板のグランドパターンをグランドとするアンテナと、
前記アンテナの近傍に配置された機能部品と、
前記回路基板に設けられ前記機能部品を制御する制御部と、
前記機能部品と前記制御部とを接続する信号線と、
前記アンテナの近傍に配置され、少なくとも一端が前記回路基板のグランドパターンと電気的に接続されたパターンで構成される放射素子と、を有し、
前記信号線と前記放射素子の少なくとも一部が前記回路基板の厚み方向で重なっていることを特徴とするアンテナ装置。 A multilayer circuit board having at least two layers;
An antenna having a ground pattern of the circuit board as a ground;
A functional component disposed in the vicinity of the antenna;
A control unit provided on the circuit board for controlling the functional component;
A signal line connecting the functional component and the control unit;
A radiating element that is disposed in the vicinity of the antenna and that is configured by a pattern in which at least one end is electrically connected to the ground pattern of the circuit board;
The antenna device, wherein at least a part of the signal line and the radiating element overlap in a thickness direction of the circuit board. 少なくとも２つの層を有する多層構造の回路基板と、
前記回路基板のグランドパターンをグランドとするアンテナと、
前記アンテナの近傍に配置された機能部品と、
前記回路基板に設けられ前記機能部品を制御する制御部と、
前記機能部品と前記制御部とを接続する信号線と、
前記アンテナの近傍に配置されたパターンで構成される放射素子と、
前記信号線を中継し、前記回路基板のグランドパターンと前記放射素子との間に配置される高周波カット部品と、を有し、
前記信号線と前記放射素子の少なくとも一部が前記回路基板の厚み方向で重なっていることを特徴とするアンテナ装置。 A multilayer circuit board having at least two layers;
An antenna having a ground pattern of the circuit board as a ground;
A functional component disposed in the vicinity of the antenna;
A control unit provided on the circuit board for controlling the functional component;
A signal line connecting the functional component and the control unit;
A radiating element composed of a pattern arranged in the vicinity of the antenna;
Relaying the signal line, and having a high-frequency cut component disposed between the ground pattern of the circuit board and the radiating element,
The antenna device, wherein at least a part of the signal line and the radiating element overlap in a thickness direction of the circuit board. 前記回路基板のグランドパターンに電気的に接続された強度補強用の金属プレートを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, further comprising a metal plate for strength reinforcement electrically connected to a ground pattern of the circuit board. 前記放射素子と前記回路基板のグランドパターンを中継して接続する周波数調整部品を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 2, further comprising a frequency adjustment component that relays and connects the radiating element and a ground pattern of the circuit board. 前記放射素子が前記回路基板の少なくとも２つのパターンで構成され、前記信号線が配置される前記回路基板のパターンが前記放射素子のパターン間に挟まれていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナ装置。   2. The radiating element is constituted by at least two patterns of the circuit board, and the pattern of the circuit board on which the signal line is arranged is sandwiched between the patterns of the radiating element. Item 5. The antenna device according to any one of Items 4 to 6. 前記信号線を中継し、前記放射素子の開放端近傍に配置される高周波カット部品を有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のアンテナ装置。   The antenna device according to claim 1, further comprising a high-frequency cut component that relays the signal line and is disposed near an open end of the radiating element. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ装置を有することを特徴とする携帯無線機。   A portable wireless device comprising the antenna device according to any one of claims 1 to 6.
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