KR101403198B1

KR101403198B1 - 안테나 및 그 안테나를 구비한 휴대 단말기

Info

Publication number: KR101403198B1
Application number: KR1020137015458A
Authority: KR
Inventors: 마사끼 스즈끼
Original assignee: 엔이씨 카시오 모바일 커뮤니케이션즈 가부시키가이샤; 엔이씨 액세스 테크니카 가부시키가이샤
Priority date: 2010-11-17
Filing date: 2011-09-13
Publication date: 2014-06-02
Also published as: CN103201907A; EP2642596A4; JP5582589B2; KR20130087043A; JPWO2012066845A1; US20130181870A1; EP2642596A1; WO2012066845A1; TW201230489A

Abstract

휴대 단말기의 오픈 상태, 클로즈 상태 및 리버스 상태 중 어느 상태에서도 안테나의 방사 특성의 열화를 억제하는 것이 가능한 안테나가 제공된다. 안테나는, 서로 평행하게 대향 배치된 한 쌍의 안테나 엘리먼트(1, 2)와, 이 한 쌍의 안테나 엘리먼트(1, 2)의 선단에서 이들 엘리먼트를 연결하여 전기적으로 단락하는 연결 부재(3)와, 이 한 쌍의 안테나 엘리먼트(1, 2)의 급전점에 대해 용량 결합하여 전력을 공급하는 전력 공급 부재(4, 5)를 포함한다.

Description

안테나 및 그 안테나를 구비한 휴대 단말기{ANTENNA, AND MOBILE TERMINAL PROVIDED WITH SAID ANTENNA}

본 발명은, GPS 전파를 수신하는 안테나 및 그 안테나를 포함한 휴대 단말기에 관한 것이다.

도 1 및 도 2에 도시한 절첩형의 휴대 단말기에서는, 표시부(10)를 갖는 표시측 케이스(9)가 조작부를 갖는 조작측 케이스(8)에 대해 힌지(11)에 의해 열릴 수 있다(오픈 상태). 이 경우, GPS 전파를 수신하는 안테나(17)는, 표시측 케이스(9)의 선단에 배치되는 경우가 많다. 그 이유는, 이 절첩형의 휴대 단말기를 오픈 상태로 하여 네비게이션 기능 등을 이용할 때에, 상공의 GPS 위성으로부터의 전파를 수신하기 쉽게 하기 위해서이다.

도 3에 도시한 바와 같이, 휴대 단말기의 양쪽 케이스(8, 9)를 닫은 채로(클로즈 상태) 위치 정보의 취득을 하는 경우가 인기를 얻고 있다. 그 때문에, 클로즈 상태에서도 수신 상태를 양호하게 유지하기 위해, 조작측 케이스(8)로부터 가능한 한 먼 위치에 GPS 안테나(17)가 배치되어 있다. 조작측 케이스(8)로부터 가능한 한 먼 위치에 GPS 안테나(17)가 배치되어 있는 이유는, 조작측 케이스(8)가 전지나 기판 등의 다수의 금속물을 포함하기 때문에, 당해 케이스(8)가 안테나(17)에 근접하면 방사 특성의 열화가 생기기 때문이다.

터치 패널의 보급에 수반하여, 도 4에 도시한 바와 같이, 표시측 케이스(9)를 회전시켜 표시부(10)가 유저에게 보이도록 절첩하는(리버스 상태) 휴대 단말기의 사용이 증가하고 있다.

최근 터치 패널의 보급에 수반하여, 휴대 단말기를 표시부가 보이도록 절첩한 상태에서 사용하는 경우가 많아져, 도 4에 도시한 바와 같이 액정측의 케이스가 회전하는 기구를 갖는 휴대 단말기의 사용이 증가하고 있다. 이와 같은 리버스 상태에서는, 안테나가 조작측 케이스에 접근해 버려, 방사 특성이 현저하게 열화될 수 있다.

따라서, 휴대 단말기가 클로즈 상태이든 리버스 상태이든 간에, 조작측 케이스로부터의 거리를 균등하게 유지하게 안테나를 배치하여, 특성 열화를 억제한다.

그러나, 이 안테나 배치에서는, 통상의 절첩형 휴대 단말기(리버스 상태로 될 수 없는 휴대 단말기)에 비해 방사 특성이 더 크게 열화되어 버린다고 하는 문제를 갖고 있다.

휴대 단말기에 사용하는 안테나의 예가, 특허문헌 1(JP 2003-209482A) 및 특허문헌 2(JP 2009-100362A)에 개시되어 있다.

[특허문헌 1] JP 2003-209482A [특허 문헌 2] JP 2009-100362A

상술한 바와 같이, 표시부가 보이는 상태에서 클로즈 상태로 하는 것이 가능(리버스 상태도 가능)한 휴대 단말기에 있어서, 리버스 상태에서는 안테나의 방사 특성이 열화된다는 문제가 있다.

따라서, 본 발명은, 휴대 단말기의 오픈 상태, 클로즈 상태 및 리버스 상태에서 안테나의 방사 특성의 열화를 억제하는 것이 가능한 안테나 및 그 안테나를 구비한 휴대 단말기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 안테나는, 서로 평행하게 대향 배치된 한 쌍의 안테나 엘리먼트, 한 쌍의 안테나 엘리먼트의 선단에서 이들 엘리먼트를 연결하여 전기적으로 단락하는 연결 부재, 및 한 쌍의 안테나 엘리먼트의 급전점에 용량 결합하여 전력을 공급하는 전력 공급 부재를 포함한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 휴대 단말기는 상기한 안테나를 포함하고 있다.

본 발명은 2개의 안테나 엘리먼트를 대칭으로 설치하여, 한쪽의 안테나 엘리먼트에 금속물이 근접한 경우에도 양호한 방사 특성을 유지할 수 있는 구조를 이용한다. 안테나 엘리먼트가 대칭형이므로, 어느 쪽의 안테나 엘리먼트에 금속물이 근접해도, 양호한 방사 특성을 유지할 수 있다. 휴대 단말기에 사용한 경우에는, 휴대 단말기의 상태, 즉 오픈 상태, 클로즈 상태, 리버스 상태에 상관없이, 양호한 방사 특성이 얻어질 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 절첩형의 휴대 단말기의 일례를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 휴대 단말기의 오픈 상태를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 휴대 단말기가 절첩된 클로즈 상태를 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 휴대 단말기의 표시부가 회전하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나를 도시하는 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 안테나의 6면도이다.
도 7은 도 5에 도시한 안테나가 포함된 휴대 단말기의 오픈 상태를 도시하는 도면이다.
도 8은 도 5의 휴대 단말기의 클로즈 상태를 도시하는 도면이다.
도 9는 도 5의 휴대 단말기의 리버스 상태를 도시하는 도면이다.
도 10은 도 7의 오픈 상태에 있어서의 안테나 부분을 도시하는 확대도이다.
도 11은 도 7의 오픈 상태에 있어서의 안테나의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 12는 도 11의 등가 회로의 간략도이다.
도 13은 본 실시예의 안테나가 포함된 휴대 단말기의 클로즈 상태에 있어서의 안테나 부분을 도시하는 확대도이다.
도 14는 도 13의 클로즈 상태에 있어서의 안테나의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 15는 도 14의 등가 회로를 도시하는 추가 도면이다.
도 16은 도 15의 등가 회로의 간략도이다.
도 17은 본 실시예의 안테나가 포함된 휴대 단말기의 리버스 상태에 있어서의 안테나 부분을 도시하는 확대도이다.
도 18은 도 17의 리버스 상태에 있어서의 안테나의 등가 회로를 도시하는 도면이다.
도 19는 본 발명과 관련되는 휴대 단말기의 하나인 "종래예 1"에 따른 휴대 단말기의 오픈 상태의 안테나 배치를 도시하는 도면이다.
도 20은 도 19의 휴대 단말기의 클로즈 상태의 안테나 배치를 도시하는 도면이다.
도 21은 도 19의 휴대 단말기의 리버스 상태의 안테나 배치를 도시하는 도면이다.
도 22는 도 19에 도시한 오픈 상태의 안테나 배치의 시뮬레이션 모델을 도시하는 도면이다.
도 23은 도 20에 도시한 클로즈 상태의 안테나 배치의 시뮬레이션 모델을 도시하는 도면이다.
도 24는 도 21에 도시한 리버스 상태의 안테나 배치의 시뮬레이션 모델을 도시하는 도면이다.
도 25는 본 발명과 관련되는 휴대 단말기의 다른 하나인 "종래예 2"에 따른 휴대 단말기의 오픈 상태의 안테나 배치를 도시하는 도면이다.
도 26은 도 25의 휴대 단말기의 클로즈 상태의 안테나 배치를 도시하는 도면이다.
도 27은 도 25의 휴대 단말기의 리버스 상태의 안테나 배치를 도시하는 도면이다.
도 28은 도 25에 도시하는 오픈 상태의 안테나 배치의 시뮬레이션 모델을 도시하는 도면이다.
도 29는 도 26에 도시하는 클로즈 상태의 안테나 배치의 시뮬레이션 모델을 도시하는 도면이다.
도 30은 도 27에 도시하는 리버스 상태의 안테나 배치의 시뮬레이션 모델을 도시하는 도면이다.
도 31은 "종래예 1"에 따른 휴대 단말기의 오픈 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 32는 "종래예 1"에 따른 휴대 단말기의 클로즈 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 33은 "종래예 1"에 따른 휴대 단말기의 리버스 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 34는 "종래예 2"에 따른 휴대 단말기의 오픈 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 35는 "종래예 2"에 따른 휴대 단말기의 클로즈 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 36은 "종래예 2"에 따른 휴대 단말기의 리버스 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 37은 본 실시예에 따른 휴대 단말기의 오픈 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 38은 본 실시예에 따른 휴대 단말기의 클로즈 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 39는 본 실시예에 따른 휴대 단말기의 리버스 상태에서의 시뮬레이션 결과인 임피던스 및 리턴 로스를 도시하는 도면이다.
도 40은 "종래예 1"에 따른 휴대 단말기와 "종래예 2"에 따른 휴대 단말기와의 특성의 비교를 도시하는 도면이다.
도 41은 "종래예 1"에 따른 휴대 단말기와 "종래예 2"에 따른 휴대 단말기와의 비교에 있어서, 본 발명의 휴대 단말기의 효과를 도시하는 도면이다.

이하에, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대해 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 안테나를 도시한 사시도이다. 도 6은 도 5에 도시한 안테나를 도시한 6면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 안테나는, 기본적으로는 2개의 엘리먼트, 즉 안테나 엘리먼트(1)와 안테나 엘리먼트(2)를 포함한다. 한 쌍의 안테나 엘리먼트(1, 2)는, 그들의 선단부가 연결 부재(3)에 의해 접속되고, 전기적으로 단락 상태로 되어 있다.

안테나 엘리먼트(1, 2)의 대략 한가운데의 부분(급전점)에는 부재(4, 5)를 포함하는 T자 형상의 전력 공급부가 설치되어 있다. 부재(5)는 전력 공급 부재이며, 부재(4)는 도시하지 않은 무선부에 접속되는 접속 부재이다.

안테나 엘리먼트(1, 2)와 전력 공급 부재(5)와의 사이에는, 간극부(6, 7)가 형성되어 있다. 안테나 엘리먼트(1, 2)와 전력 공급 부재(5)가 간극부(6, 7)를 통해 서로 용량 결합함으로써 전력을 공급한다.

한 쌍의 안테나 엘리먼트(1, 2)는, 직사각형의 평판 부분과, 이들 평판 부분의 선단부에 있어서의 굴곡 부분(1w, 2w)을 포함하고 있다. 평판 부분은 서로 평행하게 대향하도록, 일정 간극을 갖고서 연결 부재(3)에 의해 접속되어 있다. 이에 의해, 안테나 엘리먼트(1, 2)는 서로 선 대칭으로 되어 있다. 이 연결 부재(3)는, 안테나 엘리먼트(1, 2)의 선단 부분에 위치한 굴곡 부분(1w, 2w)의 선단에서, 안테나 엘리먼트(1, 2)를 접속하고 있다.

안테나 엘리먼트(1, 2)는 평판 형상을 하고 있다. 그러나, 안테나 엘리먼트(1, 2)는 이 형상으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 막대 형상이나 U자형이 이용될 수 있다. 굴곡 부분(1w, 2w)은, 안테나 엘리먼트의 실효 길이를 정의한다. 굴곡 부분의 수가 많으면, 그에 비례하여 안테나 엘리먼트의 실효 길이는 길어져, 대응하는 주파수는 낮아진다. 반대로, 굴곡 부분의 수가 적으면, 그에 비례하여 안테나 엘리먼트의 실효 길이는 짧아져, 대응하는 주파수는 높아진다. 따라서, 평판 부분만으로 수신 주파수를 지원할 수 있으면, 당해 굴곡 부분(1w, 2w)은 불필요하다.

본 실시예에서는, GPS 전파를 수신하기 위해 굴곡부를 형성하여 GPS 주파수에 대응한다.

부재(4, 5)를 포함하는 전력 공급부의 위치는, 도시한 예(안테나 엘리먼트의 대략 한가운데)로 한정되지 않고, 연결 부재(3)에 가깝게 할 수 있다. 그러나, 이 경우에는, 안테나 방사 특성이 열화되기 때문에 바람직하지 않다.

본 실시예에 따라 이와 같이 구성된 안테나에서는, 한쪽의 안테나 엘리먼트에 금속물이 근접한 경우, 이 안테나 엘리먼트와 금속물이 서로 용량 결합하여, 이들 간의 전위차가 작아진다. 이 금속물이 GND(접지) 전위에 있는 경우에는, 금속물에 근접한 안테나 엘리먼트도 GND 전위와 동일한 전위로 된다. 그 때문에, 안테나 엘리먼트는, 연결 부재(3)에 의해 GND 접지된 역 F형 안테나로서 동작한다.

전력 공급 부재(5)와 안테나 엘리먼트(1, 2)와의 사이에 간극(6, 7)이 존재하기 때문에, 전력 공급 부재(5)와 안테나 엘리먼트(1, 2)가 단락 상태로 되어, 안테나 엘리먼트 길이의 변화가 방지되고, 안테나 엘리먼트(1, 2)의 급전점으로의 전력 공급이 가능해진다.

따라서, 한쪽의 안테나 엘리먼트에 금속물이 근접한 경우에도 양호한 방사 특성을 유지할 수 있다. 안테나 엘리먼트가 대칭형이므로, 어느 쪽의 안테나 엘리먼트에 금속물이 근접해도, 동일한 방사 특성을 유지할 수 있다.

도 5 및 도 6에 도시한 안테나에서는, 안테나 엘리먼트(1, 2)를 구성하는 금속 도체를 삼차원적으로 배치하고, 각 부품 간의 클리어런스에는 정밀도가 요구된다. 안테나의 제조 방법으로서는, 금속판을 수지로 일체 형성하는 제조 방법이나, 칩 안테나로 대표되는 유전체에 금속막을 인쇄하는 제조 방법 등이 적합하게 이용될 수 있다.

도 7은, 도 5, 6에 도시한 본 실시예에 따른 안테나를 휴대 단말기에 사용한 경우의 예를 도시하기 위한 개략도이다. 도 7에 있어서, 도 5 및 도 6이나 도 2 등과 동등한 부분은, 동일한 참조 번호로 나타내고 있다.

조작측 케이스(8)와, 액정 표시부(10)를 갖는 표시측 케이스(9)는 힌지(11)에 의해 접속되어 있다. 도 8에 도시한 바와 같이, 표시측 케이스(9)는 회전 유닛(12)에 의해 회전 가능한 구조이다. 이것은 일반적인 휴대 단말기의 구성의 하나이다.

이와 같은 휴대 단말기의 표시측 케이스(9)의 선단부에 본 실시예에 따른 안테나를 배치한 경우, 안테나 엘리먼트(1, 2)는 도면에 도시한 바와 같은 위치 관계로 된다. 즉, 표시측 케이스(9)의 선단 부분에 있어서, 서로 평행하게 된 안테나 엘리먼트(1, 2)의 길이 방향이, 케이스(9)의 길이 방향에 직교하는 방향에 평행해지도록, 안테나가 케이스 내에 수납되어 있다.

도 8은 도 7의 휴대 단말기를 절첩한 상태(클로즈 상태)를 도시하고 있다. 전지나 기판 등 다수의 금속물을 포함하는 조작측 케이스(8)에 대해, 안테나 엘리먼트(1)는 가장 근접하는 위치, 즉 용량 결합이 큰 위치에 배치된다. 이 때, 안테나 엘리먼트(2)는 조작측 케이스(8)로부터 가장 먼 위치, 즉 방사 특성이 가장 좋은 위치에 배치된다.

도 9는 도 7에 도시한 휴대 단말기를, 액정 표시부(10)가 유저에게 보이도록 절첩한 상태인 리버스 상태를 도시하고 있다. 이 상태에서는, 안테나 엘리먼트(2)는 조작측 케이스(8)에 가장 근접하는 위치, 즉 용량 결합이 큰 위치에 배치된다. 한편, 안테나 엘리먼트(1)는 조작측 케이스(8)로부터 가장 이격된 위치, 즉 방사 특성이 가장 좋은 위치에 배치된다.

다음에, 본 실시예에 따른 휴대 단말기를 도 7 내지 도 9에 도시한 바와 같이 사용한 경우의 동작에 대해 설명한다. 도 10은, 휴대 단말기의 오픈 상태에 있어서, 주요한 금속 부분을 추출하고, 안테나(13)의 부분을 확대하여 도시하고 있다. 안테나(13)의 주위의 금속물은, 표시측 케이스의 기판(9)과 표시부(10)이다. 이들은 안테나 특성에 큰 영향을 미치는 것은 아니다.

도 11은 이 오픈 상태에 있어서의 안테나의 등가 회로를 도시하고 있다. 안테나의 구성은 도 5와 마찬가지이고, 안테나 엘리먼트(1, 2)가 연결 부재(3)에 의해 접속되고, 접속용 부재인 전력 공급부(4)에 의해 전력이 공급된다. 전력 공급부(4)와 안테나 엘리먼트(1, 2)의 사이의 간극은, 용량 결합이기 때문에 등가적으로 커패시터(6, 7)로 나타내어진다. 도 11의 등가 회로는, 도 12의 회로와 같이 간략화하여 나타낼 수 있다. 이것은, 역 L형 안테나(또는, T자형 안테나)의 회로이다. 따라서, 안테나의 동작은 역 L형 안테나의 동작과 유사하다.

도 13은 케이스 클로즈 상태에 있어서, 주요한 금속 부분을 도시하고 있다. 안테나의 확대도에 있어서, 본 발명에 따른 안테나(13)의 주위의 금속물은, 표시측 케이스의 기판(9)과 조작측 케이스의 기판(8) 및 표시부(10)이다. 표시부(10)는, 클로즈 상태에서는, 표시측 케이스의 기판(9)과 조작측 케이스의 기판(8)의 사이에 위치한다. 이 클로즈 상태에서는, 안테나 엘리먼트(2)와 조작측 케이스의 기판(8)은 매우 접근해 있고, 따라서 용량 결합한다.

도 14는 등가 회로를 도시하고 있다. 도 14에 있어서, 커패시터(14)는 안테나 엘리먼트(2)와 조작측 케이스의 기판(8)의 사이의 용량을 나타낸다. 안테나 엘리먼트(2)와 조작측 케이스의 기판(8)과는 서로 매우 가까우므로, 커패시터(14)의 용량 값은 매우 크며, 0Ω으로 근사할 수 있다. 따라서, 등가 회로는 도 15에 도시한 바와 같이 될 수 있다.

도 15에 도시한 등가 회로는 도 16에 도시한 회로로 간략화할 수 있다. 이것은 역 F형 안테나의 회로이다. 따라서, 케이스 클로즈 상태에서, 본 발명에 따른 안테나는 역 F형 안테나로서 동작한다.

도 17은, 케이스 리버스 상태에 있어서 주요한 금속 부분을 도시하고 있다. 조작측 케이스의 기판(8)에 접근하는 것은 안테나 엘리먼트(1)이다. 이 외에는 배치가 클로즈 상태의 경우와 마찬가지이므로 설명을 생략한다. 따라서, 등가 회로가 클로즈 상태의 경우와 마찬가지로 도 18에 도시한 바와 같으므로, 안테나는 케이스 리버스 상태에서도 역 F형 안테나로서 동작한다.

본 발명에 따른 안테나(1)는, 2개의 안테나 엘리먼트가 배치되고, 한쪽의 안테나 엘리먼트에 금속물이 근접한 경우에도 양호한 방사 특성을 유지할 수 있는 구조를 이용한다. 안테나 엘리먼트가 평행하게 대향하고 대칭형이므로, 어느 쪽의 안테나 엘리먼트에 금속물이 근접해도, 양호한 방사 특성을 유지할 수 있다. 휴대 단말기에 사용한 경우에는, 휴대 단말기의 상태, 즉 오픈 상태, 클로즈 상태 또는 리버스 상태에 상관없이 양호한 방사 특성이 얻어질 수 있다.

본 발명에 따른 효과에 대해, 전자기 시뮬레이터의 시뮬레이션 결과를 참조하면서 설명한다. 이 경우에 있어서, 도 10, 도 13, 도 17은, 시뮬레이션에 사용한 본 발명에 따른 안테나의 오픈 상태, 클로즈 상태, 리버스 상태의 시뮬레이션 모델을 각각 도시하고 있다.

비교용의 종래 단말기를 상정한 시뮬레이션 모델은 2종류, 즉 "종래예 1"과 "종래예 2"이다. "종래예 1"은 통상의 절첩형 휴대 단말기(표시측 케이스가 회전하지 않는 타입)와 동일한 안테나 배치에 관한 것이다. "종래예 2"는 "종래예 1"의 열화를 개선한 현행 모델의 안테나 배치에 관한 것이다.

도 19 내지 도 21은 "종래예 1"에 따른 오픈 상태, 클로즈 상태, 리버스 상태의 안테나 배치를 각각 도시하였으며, 도 22 내지 도 24는 그것의 시뮬레이션 모델을 도시하고 있다.

도 25 내지 도 27은 "종래예 2"에 따른 안테나의 오픈 상태, 클로즈 상태, 리버스 상태의 안테나 배치를 각각 도시하였으며, 도 28 내지 도 30은 그것의 시뮬레이션 모델을 도시하고 있다.

"종래예 1"과 "종래예 2"에 따른 안테나는, 안테나 엘리먼트 이외에 대해서는 도 7 내지 10 및 도 13, 도 17에 도시된 구성과 동일하므로 설명을 생략한다. "종래예 1"에 따른 안테나 엘리먼트(15)와 "종래예 2"에 따른 안테나 엘리먼트(16)는 서로 형상이 약간 다르지만, 그것은 공진 주파수를 맞추기 위한 조정의 결과이며, 따라서 방사 특성의 우열에는 영향을 미치지 않는다. 쉬운 비교를 위해, 시뮬레이션은 케이스 오픈 상태에서 항상 최선의 방사 효율이 얻어지도록 조정한다.

도 31 내지 도 33은 각각 "종래예 1"의 케이스 오픈 상태, 클로즈 상태, 리버스 상태의 임피던스 및 리턴 로스를 도시하고 있다. 마커(삼각형 1)는, GPS에서 사용되는 1575.42㎒로 하였다. 앞서 서술한 바와 같이, 케이스 오픈 상태(도 31)에서는, 리턴 로스가 -10㏈ 이하이며, 양호한 특성을 나타내고 있다. 그러나, 클로즈 상태(도 32)에서는 안테나가 조작측 케이스에 근접하기 때문에, 임피던스 차이가 발생하여, 리턴 로스가 열화되어 있다. 리버스 상태(도 33)에서는, 안테나와 조작측 케이스가 가장 근접하므로, 현저하게 리턴 로스가 열화되어 있다.

"종래예 1"의 리버스 상태에서의 열화를 개선하기 위한 안테나 배치에 관한 "종래예 2"에 대해서, 도 34 내지 도 36은 각각 시뮬레이션 결과를 도시하고 있다. 케이스 오픈 상태(도 34)에서는 리턴 로스가 -10㏈ 이하이며, 양호한 특성을 나타내고 있다. "종래예 2"에서는, 클로즈 상태와 리버스 상태에서, 안테나 엘리먼트와 조작측 케이스의 거리가 동등해지는 위치에 안테나 엘리먼트를 배치하고 있다. 따라서, 클로즈 상태(도 35)와 리버스 상태(도 36)에서는 리턴 로스가 대략 동등하다. "종래예 1"의 리버스 상태에 있어서의 대폭 열화는 크기 개선되어 있지만, 클로즈 상태에서는 안테나 엘리먼트와 조작측 케이스의 근접한 거리 때문에, "종래예 1"보다 열화가 크다.

도 37 내지 도 39는 본 발명에 따른 안테나의 시뮬레이션 결과를 각각 도시하고 있다. 케이스 오픈 상태(도 37)에서는 리턴 로스가 -10㏈ 이하이며, 양호한 특성을 나타내고 있다. 클로즈 상태(도 38)와 리버스 상태(도 39)에서는 리턴 로스가 동등하고, "종래예 1" 및 "종래예 2"와 비교하여 양호한 값이 얻어지고 있다.

도 40 및 도 41은 각각의 시뮬레이션 결과를 안테나 방사 효율로 도시하고 있다. 도 40은 "종래예 1"과 "종래예 2"의 비교를 도시하고 있다. 도 40을 참조하면, "종래예 1"에서의 리버스 상태의 대폭 열화가 "종래예 2"에서는 방지되는 한편, 클로즈 상태에서는 "종래예 1"과 비교하여 "종래예 2"에서는 리턴 로스가 3㏈ 정도 열화된다.

도 41은 본 발명에 따른 안테나와 "종래예 1" 및 "종래예 2"와의 비교를 도시하고 있다. 본 발명에 따른 안테나에서는, 클로즈 상태에서 "종래예 1"과 거의 동등한 방사 효율이 얻어진다. 리버스 상태에서는 "종래예 1"의 클로즈 상태와 거의 동등한 방사 효율이 얻어진다.

본 발명에 따르면, 조작측 케이스가 전지나 기판이나 보강판금 등의 다수의 금속으로 채워져 있어도 충분한 방사 특성이 얻어질 수 있다. 본 발명의 기기는 종래의 휴대 단말기와 상이하기 때문에, 절첩하였을 때에 표시측 케이스에 배치된 안테나에 대향하는 조작측 케이스의 금속물을 안테나가 회피할 필요가 없다. 따라서, 보강판금을 조작측 케이스의 선단까지 배치할 수 있어, 종래보다도 고강도의 휴대 단말기를 실현할 수 있다.

본 실시예의 휴대 단말기는 GPS 안테나를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 엘리먼트 형상이나 전력 공급부의 위치의 변경에 의해, 대응 주파수를 용이하게 변경할 수 있다. 그 때문에, 본 실시예의 휴대 단말기는, Bluetooth(등록 상표)나 무선 LAN 등, 다른 주파수대의 안테나로서 이용 가능하고, GPS와 동일한 효과를 기대할 수 있다.

본 발명에 따른 안테나의 제조 방법에 관해서는, 안테나 엘리먼트의 급전점과 전력 공급부의 간극을 고정해야 하고, 또한 1㎜ 이하의 높은 정밀도가 요구된다. 그 때문에, 본 실시예는 금속 도체를 수지로 일체 성형하는 제조 방법을 예로 들었다. 그러나, 안테나는 칩 안테나로 대표되는, 유전체에 금속막을 도포하는 형상으로도 실현될 수 있다. 또한, 안테나 엘리먼트와 전력 공급부의 간극은, 칩 부품으로 치환할 수 있다. 이 경우, 기판 안테나로서 안테나를 제조할 수 있다.

안테나 엘리먼트의 형상으로서, 평판 형상 외에 막대 형상을 사용할 수 있다. 휴대 단말기의 절첩 상태(클로즈 상태나 리버스 상태)에서, 안테나 엘리먼트와 GND(접지) 부분이 용량 결합하여 안테나를 GND로서 동작시키기 위해서는, 단말기의 GND면(기판면)에 평행한 면이 커져서 용량 결합이 실현하기 쉽도록, 면 형상(평판 형상을 포함함)의 안테나 엘리먼트를 사용하는 것이 바람직하다.

본 발명은 역 F형 안테나의 동작에 관한 것이다. 일반적으로, 역 F형 안테나의 면 형상의 엘리먼트 구성을 고려하면, 면 형상의 안테나 엘리먼트가 더 적합하다.

본 발명의 실시예를 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상기 실시예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 본 발명의 구성이나 상세에 대한 다양한 변경이 이루어질 수 있음을 당업자가 이해할 수 있을 것이다.

이 출원은 2010년 11월 17일에 출원된 일본 특허 출원 제2010-256375호를 기초로 하는 우선권을 주장하고, 그 개시의 전부를 여기에 원용한다.

1, 2 : 안테나 엘리먼트
1w, 2w : 굴곡 부분
3 : 연결 부재
4 : 접속 부재
5 : 전력 공급 부재
6, 7 : 간극
8 : 조작측 케이스
9 : 표시측 케이스
10 : 표시부
11 : 힌지
12 : 회전부
13 : 안테나

Claims

안테나로서,
서로 평행하게 대향 배치된 한 쌍의 안테나 엘리먼트;
상기 한 쌍의 안테나 엘리먼트의 선단에서 이들 엘리먼트를 연결하여 전기적으로 단락하는 연결 부재; 및
상기 한 쌍의 안테나 엘리먼트의 급전점들에 대해 용량 결합하여 전력을 공급하는 전력 공급 부재들
을 포함하는 안테나.
제1항에 있어서,
상기 전력 공급 부재와 상기 한 쌍의 안테나 엘리먼트 각각의 급전점 사이에 미리 결정된 간극이 있는 안테나.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 한 쌍의 안테나 엘리먼트는 평판 엘리먼트들이며, 상기 평판 엘리먼트들을 서로 평행하게 대향 배치되어 있는 안테나.
휴대 단말기로서,
제1항 또는 제2항의 안테나
를 포함하는 휴대 단말기.
제4항에 있어서,
조작측 케이스(operation side case)에 대해 표시측 케이스(display side case)가 절첩 가능(foldable)하고, 상기 표시측 케이스의 선단부에서, 상기 안테나의 안테나 엘리먼트들은, 그들의 길이 방향이 상기 표시측 케이스의 길이 방향과 직교할 수 있도록 수납되어 있는 휴대 단말기.
제5항에 있어서,
상기 조작측 케이스에 대해 표시부가 유저에게 보이지 않는 상태로 상기 표시측 케이스를 절첩하였을 때에, 상기 한 쌍의 안테나 엘리먼트 중 상기 조작측 케이스에 가까운 안테나 엘리먼트가 접지 상태로 되는 휴대 단말기.
제5항에 있어서,
상기 조작측 케이스에 대해 표시부가 유저에게 보이는 상태로 상기 표시측 케이스를 절첩하였을 때에, 상기 한 쌍의 안테나 엘리먼트 중 상기 조작측 케이스에 가까운 안테나 엘리먼트가 접지 상태로 되는 휴대 단말기.