JPH11220319A - アンテナ装置 - Google Patents

アンテナ装置

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JPH11220319A
JPH11220319A JP10019471A JP1947198A JPH11220319A JP H11220319 A JPH11220319 A JP H11220319A JP 10019471 A JP10019471 A JP 10019471A JP 1947198 A JP1947198 A JP 1947198A JP H11220319 A JPH11220319 A JP H11220319A
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JP
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conductor
radiation conductor
radiation
radiating
substrate
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Application number
JP10019471A
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English (en)
Inventor
Akihiro Iriyama
明浩 入山
Hiroyuki Takebe
裕幸 武部
Keijiro Azuma
啓二朗 東
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型かつ広帯域特性で、筐体実装時の自由度
を有するアンテナ装置を提供する。 【解決手段】 アンテナ装置は、給電線路3及び第1の
放射導体4が形成された誘電体基板2と、誘電体基板2
とは別個に形成された第2の放射導体5とを有し、これ
ら第1,第2の放射導体4,5を結合することで、モノ
ポールアンテナを構成する。給電部付近の放射導体を第
1の放射導体4として誘電体基板2上に形成し、さらに
所望の放射特性を得るのに必要なアンテナ面積を第2の
放射導体5により補うことで、特性を広帯域化し、同時
に誘電体基板2を所望の形状に設定することが可能とな
る。このとき第1の放射導体4は誘電体基板2上に回路
部パターンと一体形成するので、給電部付近のパターン
精度は確保される。また、共振周波数の調整は、第2の
放射導体パターン寸法を変更することにより実施でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置、特
に携帯無線電話機等の移動体通信機器に用いられるアン
テナ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】携帯無線電話機等の移動体通信機器に用
いられるアンテナには、周波数帯域が広帯域であるとと
もに、小型・軽量であることであることが要望される。
また、携帯機器自体を小型化するため、無線送受信回路
部とアンテナ装置とを近接させて配置する必要がある。
アンテナ装置を小型化する従来の技術の一例を図8に示
す。図8は、プリント基板上に短縮型モノポールアンテ
ナを形成した従来のアンテナ装置の例を説明するための
要部斜視図で、基板形態の異なる例としてそれぞれ図8
(A),及び図8(B)に示すものである。図8におい
て、2は誘電体基板、3は給電線路、6は整合回路、1
2は誘電体基板2上に形成された放射導体、12aは放
射導体の端部である。給電は、放射導体の端部12aを
直接または整合回路6を介して給電線路3に接続するこ
とにより行う。また、放射導体12を連続した折り返し
状に形成することにより、分布定数インダクタンスを得
る。この分布定数インダクタンスは、アンテナ素子を短
縮することにより増加するリアクタンス成分を打ち消
し、放射効率の低下を防ぐ。以上のごとくの構成によ
り、放射効率を低下させることなく、アンテナ素子を小
型化させることができる。また、放射導体12を無線送
受信回路部と同一の基板上に形成することで、携帯機器
自体の小型化、特性の均一化を実現する。
【0003】次に、小型化とともに広帯域化を実現した
従来の技術の一例を示す。図9は、特開平5−7109
号公報に記載された携帯電話用内臓アンテナを示す要部
斜視図で、図中、13はフレキシブルプリント基板、1
4は中継基板で、その他、図8と同様の機能を有する部
分には図8と同じ符号が付してある。放射導体12を連
続した折り返し状またはスパイラル状に形成することに
より、短縮型モノポールアンテナを構成する。給電は、
放射導体の端部12aを中継基板14を介して給電線路
3に接続することにより行う。放射導体12を連続した
折り返し状またはスパイラル状に形成することにより、
アンテナの広帯域化が図られる。また、フレキシブルプ
リント基板13を用いることにより、薄型化とともに形
状の自由度も増し、小型化することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】一般にアンテナを小型
化すると、帯域が減少するか、放射効率が減少すること
が知られている。携帯無線電話機等の移動体通信機器に
用いるアンテナ装置には、広帯域で良好な特性が要望さ
れる。そのためには、放射導体の面積を大きくすればよ
い。しかしながら、携帯端末機器の小型化に伴い、内臓
される無線送受信回路基板も小型化され、回路基板上に
放射導体を形成する面積を確保することは難しくなって
きている。また、開発の過程で筐体の変更などにより発
生する共振周波数のずれを補正するためには、放射導体
パターンを変更する必要があるが、放射導体パターンは
回路基板上に形成されているため、回路基板すべてを作
り直さなければならずコストがかかる。また、エレメン
ト長が1/4波長の場合、放射導体の給電部付近では電
流量が多いため、フレキシブル基板の配置のずれや、パ
ターンずれによる放射特性への影響が大きく、特性劣化
の原因となる。
【0005】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
ものであり、基板面積の有効利用が図れること、給電部
付近の放射導体パターンの精度を保ちつつ筐体実装時の
自由度を有すること、十分な放射導体面積を有し、広帯
域特性であること、及び共振周波数の調整が容易に行え
ることを特徴とするアンテナ装置を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、給電
線路及び該給電線路に接続される第1の放射導体を設け
た誘電体基板と、前記第1の放射導体に結合される第2
の放射導体とを有してなることを特徴とし、所望の放射
特性を得るのに必要なアンテナ面積を第2の放射導体に
より補うことで、回路基板の形状に自由度を付与するこ
とができ、回路基板を切り出し効率のよい所望の形状に
することが可能となり、コストの削減が図れるようにし
たものである。
【0007】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、可撓性基板をさらに有し、前記第2の放射導体が該
可撓性基板に形成されていることを特徴とし、給電部付
近の放射導体パターンの精度を保ちつつ放射導体の可撓
性が得られ、実装時に筐体形状に沿った配置が可能とな
り、アンテナの占有体積の削減が図れるようにしたもの
である。
【0008】請求項3の発明は、請求項1または2の発
明において、前記第2の放射導体が、屈曲可能な材料に
より形成されていることを特徴とし、給電部付近の放射
導体パターンの精度を保ちつつ、実装時の自由度が維持
されると同時に、放射導体の安定した配置が可能となる
ようにしたものである。
【0009】請求項4の発明は、請求項1ないし3いず
れか1の発明において、前記第2の放射導体が、前記誘
電体基板を設置する筐体と一体に形成されていることを
特徴とし、部品数の削減,それによる軽量化,及び固体
差の少ない安定した実装が可能となるようにしたもので
ある。
【0010】請求項5の発明は、請求項1ないし4いず
れか1の発明において、前記第1の放射導体と前記第2
の放射導体との結合において、その結合手段として、前
記第1の放射導体と前記第2の放射導体との間に静電容
量を形成し、該第1の放射導体と該第2の放射導体とを
静電結合する手段を用いることを特徴とし、第1,第2
の放射導体の接続に際して、はんだ付けなどによる物理
的接続を省くことが可能となるようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全
図において、同様の機能を有する部分には、同一の符号
を付けるとともに、本発明を特徴づける部分を除いて従
来例と同様とし、その繰り返しの説明は省略する。図1
は、本発明のアンテナ装置の第1の実施形態を示す要部
斜視図で、図中、1は筐体、3aは給電線路の端部、4
は誘電体基板2上に形成された第1の放射導体、4aは
第1の放射導体の第1の端部、4bは第1の放射導体の
第2の端部、5は板金により形成された第2の放射導
体、5aは第2の放射導体の端部、7はスルーピンであ
る。
【0012】第1,第2の放射導体4,5は連続した折
り返し状に形成する。給電線路の端部3aは、図示しな
い無線送受信回路部へと接続される。また、第1の放射
導体の第1の端部4aと、第2の放射導体の端部5aと
をスルーピン7により接続し、接続された第1,第2の
放射導体4,5により、短縮型モノポールアンテナを形
成する。給電は、第1の放射導体の第2の端部4bを整
合回路6を介して給電線路3と接続することにより行
う。本実施形態に従えば、第2の放射導体5を板金で形
成することにより、筐体形状に合わせて屈曲させて実装
することが可能となる。
【0013】上記の実施形態において、第2の放射導体
5は板金により形成したが、その他の屈曲可能な導電性
金属で形成されていればよい。また、第1の放射導体の
第1の端部4aと、第2の放射導体の端部5aとをはん
だ、ビスなどの物理的手法により接続してもかまわな
い。さらに、給電は、第1の放射導体の第2の端部4b
を給電線路3に直接接続することで行ってもよい。
【0014】図2は、本発明のアンテナ装置の第2の実
施形態を示す要部斜視図である。図2に示すように、第
1の放射導体4は、誘電体基板2の下面に形成されてい
てもかまわない。
【0015】図3は、本発明アンテナ装置の第3の実施
の形態を説明するための図で、組み立て構成品の要部斜
視図を図3(A)に、要部分解斜視図を図3(B)に示
すものである。図3において、8は第1の静電容量形成
用導体、9は第2の静電容量形成用導体である。図3
(A)のアンテナ装置は、筐体1と、誘電体基板2と、
誘電体基板2上に形成された給電線路3と、誘電体基板
2上に形成された第1の放射導体4と、第1の放射導体
の第1の端部4aに接続された第1の静電容量形成用導
体8と、板金により形成された第2の放射導体5と、第
2の放射導体の端部5aに接続された第2の静電容量形
成用導体9を有する。第1,第2の放射導体4,5は連
続した折り返し状に形成し、給電線路の端部3aは、図
示しない無線送受信回路部へと接続される。また、第2
の静電容量形成用導体9は、誘電体基板2を隔てて第1
の静電容量形成用導体8と対向するように配置される。
誘電体基板2と、第1,第2の静電容量形成用導体8,
9で静電容量を形成し、第1,第2の放射導体4,5を
容量性結合により互いに結合することにより、短縮型モ
ノポールアンテナを形成する。
【0016】本実施形態に従えば、容量性結合とするこ
とにより、第1,第2の放射導体4,5を物理的に接続
する必要がなくなり、組み立て時の作業工程の簡素化を
図ることが可能となる。
【0017】図4は、本発明のアンテナ装置の第4の実
施形態を説明するための図で、組立構成品の要部斜視図
を図4(A)に、要部分解斜視図を図4(B)に示すも
のである。図4において、10は誘電体物質である。上
記図3に示す第3の実施形態においては、静電容量を形
成するために第1,第2の静電容量形成用導体8,9の
間に挿入する誘電体として誘電体基板2を用いたが、こ
こでは、図4に示すように、第1の静電容量形成用導体
8上に誘電体物質10を装荷し、その上に第2の静電容
量形成用導体9を配することにより、静電容量を形成し
てもよい。
【0018】図5は、本発明アンテナ装置の第5の実施
の形態を説明するための要部斜視図で、図中、11は可
撓性基板である。図5に示すアンテナ装置は、筐体1
と、誘電体基板2と、誘電体基板2上に形成された給電
線路3と、誘電体基板2上に形成された第1の放射導体
4と、可撓性基板11と、可撓性基板11上に形成され
た第2の放射導体5を有する。第1,第2の放射導体
4,5は連続した折り返し状に形成し、給電線路の端部
3aは、図示しない無線送受信回路部へと接続される。
また、第1の放射導体の第1の端部4aと、第2の放射
導体の端部5aとをスルーピン7により接続することに
より、短縮型モノポールアンテナを形成する。本実施形
態に従えば、第2の放射導体5を可撓性基板11上に形
成することにより、筐体形状に合わせて屈曲させて実装
することが可能となる。
【0019】上記実施形態において、第1の放射導体の
第1の端部4aと、第2の放射導体の端部5aに静電容
量形成用導体を形成して容量性結合としてもかまわな
い。その際、第1,第2の放射導体4,5間に挿入する
誘電体としては、誘電体基板2、ないし可撓性基板11
を用いてもよいし、または別個に用意した誘電体材料で
もよい。また、はんだ付けやビス止めなどの物理的な手
段により接続してもかまわない。
【0020】図6は、本発明によるアンテナ装置の第6
の実施形態を説明するための図で、組立構成品の要部斜
視図を図6(A)に、要部分解斜視図を図6(B)に示
すものである。図6のアンテナ装置は、筐体1と、誘電
体基板2と、誘電体基板2上に形成された給電線路3
と、誘電体基板2上に形成された第1の放射導体4と、
筐体1の内面上にメッキにより形成された第2の放射導
体5と、第1の放射導体の第1の端部4aに接続された
第1の静電容量形成用導体8と、第2の放射導体の端部
5aに接続された第2の静電容量形成用導体9を有す
る。第1,第2の放射導体4,5は連続した折り返し状
に形成し、給電線路の端部3aは、図示しない無線送受
信回路部へと接続される。また、第2の静電容量形成用
導体9は、誘電体基板2を隔てて第1の静電容量形成用
導体8と対向するように配置される。誘電体基板2と、
第1,第2の静電容量形成用導体8,9で静電容量を形
成し、第1,第2の放射導体4,5を容量性結合により
互いに接続することにより、短縮型モノポールアンテナ
を形成する。本実施形態に従えば、第2の放射導体5を
筐体1と一体となるように形成しているので、部品数削
減による軽量化,及び個体差の少ない安定した実装が可
能となる。
【0021】上記実施形態においては、第2の放射導体
5を筐体1の内面上にメッキにより形成したが、第2の
放射導体5は筐体1と一体となって構成されていれば、
他の形成手法を用いてもよい。例えば他の形成手法とし
て、筐体表面に対する導電性テープの貼付、及び導電性
塗料の塗布などがある。それらは筐体内面,外面,また
は筐体材料の内部に形成されていてもよい。また、第1
の放射導体4を誘電体基板2の下面に形成し、スルーピ
ン,はんだ,ビスなどの物理的手法で第2の放射導体5
と接続してもかまわない。もしくは、誘電体材料を挿入
することで、容量性結合としてもよい。
【0022】図7は、本発明アンテナ装置の第7の実施
形態を説明するための図で、組立構成品の要部斜視図を
図7(A)に、図7(A)の組立構成品の要部構成を説
明するための要部構成概略図を図7(B)に示すもので
ある。図7において、4′は第1の放射導体群,5′は
第2の放射導体群である。図7に示すアンテナ装置は、
筐体1と、誘電体基板2と、誘電体基板2上に形成され
た給電線路3と、誘電体基板2上に形成された第1の放
射導体群4′と、可撓性基板11と、可撓性基板11上
に形成された第2の放射導体群5′とを有する。給電線
路の端部3aは、図示しない無線送受信回路部へと接続
される。また、第1の放射導体群4′は、横列した折り
返し形状の放射導体41,42,43を有する。各放射
導体41,42,43は、それぞれ第1の端部41a,
42a,43aを有し、このうち放射導体42は、第2
の端部42bを有する。一方、第2の放射導体群5′
は、横列した折り返し形状の放射導体51,52を有
し、各放射導体51,52は、それぞれ第1の端部51
a,52a,及び第2の端部51b,52bを有する。
【0023】第1の放射導体群4′に含まれる放射導体
41の第1の端部41aと、放射導体51の第1の端部
51aをスルーピンで接続し、放射導体51の第2の端
部51bと、放射導体42の第1の端部42aをスルー
ピンで接続する。さらに放射導体42の第2の端部42
bと、放射導体52の第1の端部52aをスルーピンで
接続する。各放射導体群が有するそれぞれの放射導体
は、実施形態に限定されることなく、さらに複数列の放
射導体を設けてもよく、以下同様に、隣り合う放射導体
を互いに接続していくことで、短縮型のモノポールアン
テナを形成する。上記実施形態において、第2の放射導
体群5′は屈曲可能な導電性材料で形成されていてもよ
いし、筐体と一体となって形成されていてもよい。ま
た、各放射導体の端部の結合手段として、はんだやビス
を用いてもよい。
【0024】
【発明の効果】請求項1の効果:給電部付近の放射導体
を誘電体基板上に形成し、所望の放射特性を得るのに必
要なアンテナ面積を第2の放射導体により補うことで、
回路基板の形状に自由度を付与することができ、回路基
板を切り出し効率のよい所望の形状にすることが可能と
なり、コストの削減が図れる。また、第2の放射導体の
パターン寸法を変更することにより、共振周波数を調整
でき、そのため、回路基板を変更する必要がなく、開発
の過程における様々な要因による共振周波数のずれを補
正することが可能となり、回路基板変更に伴うコストが
削減される。さらに、これらの効果は、給電部付近の放
射導体のパターンの精度を保ちつつ得ることができる。
【0025】請求項2の効果:請求項1の効果に加え
て、第2の放射導体を可撓性基板上に形成することによ
り、給電部付近の放射導体パターンの精度を保ちつつ放
射導体の可撓性が得られ、実装時に筐体形状に沿った配
置が可能となり、アンテナの占有体積の削減が図れる。
【0026】請求項3の効果:請求項1または2の効果
に加えて、第2の放射導体として屈曲可能な導電性材料
を用いることにより、給電部付近の放射導体パターンの
精度を保ちつつ、実装時の自由度が維持されると同時
に、放射導体の安定した配置が可能となる。
【0027】請求項4の効果:請求項1ないし3いずれ
か1の効果に加えて、第2の放射導体を筐体と一体形成
することにより、部品数の削減,それによる軽量化,及
び固体差の少ない安定した実装が可能となる。
【0028】請求項5の効果:請求項1ないし4いずれ
か1の効果に加えて、結合手段として、第1の放射導体
と、第2の放射導体との間で静電容量を形成した容量性
結合とする手段を用いることにより、第1,第2の放射
導体の接続に際して、はんだ付けなどによる物理的接続
を省くことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のアンテナ装置の第1の実施形態を示す
要部斜視図である。
【図2】本発明のアンテナ装置の第2の実施形態を示す
要部斜視図である。
【図3】本発明アンテナ装置の第3の実施の形態を説明
するための図である。
【図4】本発明のアンテナ装置の第4の実施形態を説明
するための図である。
【図5】本発明アンテナ装置の第5の実施の形態を説明
するための要部斜視図である。
【図6】本発明によるアンテナ装置の第6の実施形態を
説明するための図である。
【図7】本発明アンテナ装置の第7の実施形態を説明す
るための図である。
【図8】プリント基板上に短縮型モノポールアンテナを
形成した従来のアンテナ装置の例を説明するための要部
斜視図である。
【図9】従来の携帯電話用内臓アンテナの一例を示す要
部斜視図である。
【符号の説明】
1…筐体、2…誘電体基板、3…給電線路、3a…給電
線路の端部、4…第1の放射導体、4′…第1の放射導
体群、4a…第1の放射導体の第1の端部、4b…第1
の放射導体の第2の端部、5…第2の放射導体、5′…
第2の放射導体群、5a…第2の放射導体の端部、6…
整合回路、7…スルーピン、8…第1の静電容量形成用
導体、9…第2の静電容量形成用導体、10…誘電体物
質、11…可撓性基板、12…放射導体、12a…放射
導体の端部、13…フレキシブルプリント基板、13a
…給電線路の端部、14…中継基板、41,42,43
…放射導体、41a,42a,43a…第1の端部、4
2b…第2の端部、51,52…放射導体、51a,5
2a…第1の端部、51b,52b…第2の端部。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給電線路及び該給電線路に接続される第
    1の放射導体を設けた誘電体基板と、前記第1の放射導
    体に結合される第2の放射導体とを有してなることを特
    徴とするアンテナ装置。
  2. 【請求項2】 可撓性基板をさらに有し、前記第2の放
    射導体が該可撓性基板に形成されていることを特徴とす
    る請求項1記載のアンテナ装置。
  3. 【請求項3】 前記第2の放射導体が、屈曲可能な材料
    により形成されていることを特徴とする請求項1または
    2記載のアンテナ装置。
  4. 【請求項4】 前記第2の放射導体が、前記誘電体基板
    を設置する筐体と一体に形成されていることを特徴とす
    る請求項1ないし3いずれか1記載のアンテナ装置。
  5. 【請求項5】 前記第1の放射導体と前記第2の放射導
    体との結合において、その結合手段として、前記第1の
    放射導体と前記第2の放射導体との間に静電容量を形成
    し、該第1の放射導体と該第2の放射導体とを静電結合
    する手段を用いることを特徴とする請求項1ないし4い
    ずれか1記載のアンテナ装置。
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