KR20150030207A - 안테나 - Google Patents

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KR20150030207A
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Abstract

음성 신호나 전원 등 전기 신호의 전송 선로와 근접해서 배치된 상태에서 사용되는 안테나 엘리먼트를 갖는 안테나에 있어서의, 안테나 특성을 향상시킨다. 소정의 길이를 갖고 전기력선을 검출하는 안테나 엘리먼트와, 전기 신호를 전송하는 전송 선로와, 안테나 엘리먼트에서 수신하는 주파수대의 전파를 흡수해서 감쇠시키는 특성을 갖고, 적어도 안테나 엘리먼트와 전송 선로 사이에 배치되는 전파 흡수 감쇠부를 구비하는 구성으로 하였다.

Description

안테나{ANTENNA}
본 발명은 음성 신호나 전원 등 전기 신호의 전송 선로와 근접해서 배치된 상태에서 사용되는 안테나 엘리먼트를 갖는 안테나에 관한 것으로, 특히 이러한 안테나에 있어서의 안테나 특성을 향상시키는 기술에 관한 것이다.
최근, 디지털 텔레비전 방송이나 디지털 라디오 방송 등의 전파를 수신하는 안테나 엘리먼트가, 음성 신호나 전원 등 전기 신호의 전송 선로와 매우 근접한 위치에 배치되는 경우가 늘어나고 있다. 예를 들어 특허문헌 1에는, 동축선의 중심선을 음성 신호의 전송로로서 사용하고, 동축선의 실드선(외부 도체)을 안테나 엘리먼트로서 기능시킨 안테나 케이블이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제2011-172125호 공보
그런데, 특허문헌 1에 기재된 안테나 케이블과 같이, 복수의 전송 선로가 서로 인접해서 배치되는 경우에는, 각각의 전자장이 서로 작용해서 용량 결합을 일으키는 경우가 있다. 이러한 용량 결합이 발생한 경우에는, 각각의 전송 선로를 통해 전해지는 전기 신호가 인접한 다른 전송 선로로 전해져서, 원래 전해져야 할 신호가 감쇠되어 버린다. 예를 들어, 안테나 엘리먼트를 통해 전송되는 RF 신호에, 다른 전송 선로를 통해 전송되고 있는 음성 신호가 근방에 있는 경우, RF 신호가 감쇠되어, 안테나의 수신 특성이 열화되어 버린다. 특허문헌 1에 기재된 기술에서는, 각 전송 선로간에서 발생하는 용량 결합을 저지하는 것이 어렵기 때문에, 이러한 안테나의 수신 특성의 열화가 발생할 수 있다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 음성 신호나 전원 등 전기 신호의 전송 선로와 근접해서 배치된 상태에서 사용되는 안테나 엘리먼트를 갖는 안테나에 있어서의, 안테나 특성을 향상시키는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 안테나는, 소정의 길이를 갖고 전기력선을 검출하는 안테나 엘리먼트와, 전기 신호를 전송하는 전송 선로와, 안테나 엘리먼트에서 수신하는 주파수대의 전파를 흡수해서 감쇠시키는 특성을 갖고, 적어도 안테나 엘리먼트와 전송 선로 사이에 배치되는 전파 흡수 감쇠부를 구비한다.
이상과 같이 안테나를 구성함으로써, 안테나 엘리먼트에서 수신하는 주파수대의 전파가 전파 흡수 감쇠부에서 흡수 및 감쇠되기 때문에, 안테나 엘리먼트와 전송 선로간에서의 용량 결합의 발생을 억제하는 것이 가능하게 된다.
본 발명의 안테나에 따르면, 안테나 엘리먼트와 전송 선로간에서 용량 결합이 발생하기 어렵게 되기 때문에, 안테나의 수신 특성을 양호하게 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나의 개략 구성예를 나타내는 개요도로, A는 직경 방향으로 절단한 경우의 단면도이고, B는 선로 길이 방향으로 절단한 경우의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 수신 시스템의 구성예를 나타내는 개요도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 이어폰 케이블과, 안테나 케이블과, 휴대 단말기 내의 접속 단자의 구성예를 도시하는 회로도이다.
도 4는 안테나 케이블의 케이블부의 잭의 접속 부분에 저항을 삽입한 경우의, 안테나 케이블의 구성예를 도시하는 회로도이다.
도 5는 안테나 케이블의 케이블부의 잭의 접속 부분에 저항을 삽입한 경우의 주파수-게인 특성을 도시하는 도면으로, A 내지 C는 인체에 장착되지 않은 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 나타내고, D 내지 F는 인체에 장착된 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 나타낸다.
도 6은 종래의 안테나 케이블에 의한 주파수-게인 특성을 도시하는 도면으로, A 내지 C는 인체에 장착되지 않은 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 나타내고, D 내지 F는 인체에 장착된 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나 케이블에 의한 주파수-게인 특성을 도시하는 도면으로, A 내지 C는 인체에 장착되지 않은 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 나타내고, D 내지 F는 인체에 장착된 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, GND 라인(101G)에 삽입된 FB(125)를 제거한 구성에 의한 주파수-게인 특성을 도시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 길이가 1100㎜인 이어폰 케이블(200)이 삽입된 상태이면서, 또한 인체에 장착되지 않은 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 도시하는 도면으로, A 내지 C는 종래의 안테나 케이블에 의한 주파수-게인 특성을 나타내고, D 내지 F는 본 구성의 안테나 케이블에 의한 주파수-게인 특성을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시 형태에 따른, 길이가 1100㎜인 이어폰 케이블(200)이 삽입된 상태이면서, 또한 인체에 장착된 상태에서 측정된 주파수-게인 특성을 도시하는 도면으로, A 내지 C는 종래의 안테나 케이블에 의한 주파수-게인 특성을 나타내고, D 내지 F는 본 구성의 안테나 케이블에 의한 주파수-게인 특성을 나타낸다.
도 11은 본 발명의 변형예 1에 따른 안테나 케이블의 개략 구성예를 나타내는 개요도로, A는 직경 방향으로 절단한 경우의 단면도이고, B는 선로 길이 방향으로 절단한 경우의 단면도이다.
도 12는 본 발명의 변형예 2에 따른 안테나 케이블의 개략 구성예를 나타내는 개요도로, A는 직경 방향으로 절단한 경우의 단면도이고, B는 선로 길이 방향으로 절단한 경우의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 변형예 3에 따른 안테나 케이블의 개략 구성예를 나타내는 개요도로, A는 사시도이고, B는 직경 방향으로 절단한 경우의 단면도이다.
도 14는 본 발명의 변형예 4에 따른 안테나 케이블의 개략 구성예를 나타내는 개요도이다.
본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나의 일례를, 도면을 참조하면서 다음 순으로 설명한다. 단, 본 발명은 다음의 예에 한정되지 않는다.
1. 본 발명의 일 실시 형태예에 따른 안테나의 구성예
2. 본 발명의 일 실시 형태에 따른 안테나가 적용되는 수신 시스템의 구성예
3. 각종 변형예
<1. 안테나의 구성예>
먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명의 안테나가 적용되는 안테나(10)의 구성예를 설명한다. 도 1은 본 발명의 안테나를 동축선으로 구성한 경우의, 안테나(10)의 내부 구성예를 도시하는 단면도이다. 도 1의 A는 동축선으로서 구성한 안테나(10)를 그 선로 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 자른 경우의 단면도이고, 도 1의 B는 안테나(10)를 그 선로 길이 방향으로 절단하여, 도 1의 A 중에 나타낸 단면 지시선 A로서 나타낸 방향에서 본 경우의 단면도이다.
도 1의 A 및 도 1의 B에 도시한 바와 같이, 안테나(10)의 중심부에는, L(좌) 채널의 음성 신호를 전송하는 Lch 라인(11L)과, R(우) 채널의 음성 신호를 전송하는 Rch 라인(11R)과, GND(접지) 라인(11G)이 설치되어 있다. 이들은, 동축선의 중심선(내부 도체)으로서 구성되어 있다. 이들 전송 라인(전송 선로)(11)의 외주부에는, 수지(12)를 포함하는 층이 설치되어 있다.
수지(12)는, 자성 재료의 분체가 혼합된 합성 수지(절연체)로서 구성된다. 본 실시 형태에서는, 분체로서 합성 수지에 배합시키는 자성 재료로서, 전파를 흡수해서 감쇠시키는 전파 흡수 특성 및 고주파적으로 고임피던스로 되는 특성을 갖는 페라이트를 사용하기로 한다. 수지(12)를 포함하는 층의 두께는, 동축선으로서 구성되는 안테나(10)의 직경 방향의 단면에 대해서, 전체 둘레에서 일정해지도록 구성한다.
수지(12)의 외주부에는, 외부 도체로서의 실드선(13)을 설치하고 있고, 이 실드선(13)이 안테나 엘리먼트로서 기능한다. 그리고, 안테나 엘리먼트로서의 실드선(13)의 외주를 보호 피복(14)으로 피복하고 있다.
안테나 엘리먼트로서의 실드선(13)과 각 전송 라인(11) 사이에, 페라이트를 함유한 전파 흡수 감쇠부로서의 수지(12)를 설치함으로써, 각각의 라인을 통해 전송되는 신호가 전송 선로의 외측 공간에 누설되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 각 전송 라인(11)과 안테나 엘리먼트의 아이솔레이션이 확보되기 때문에, 안테나(10)의 수신 특성도 양호하게 유지된다.
이러한 효과를 얻기 위해서는, 수지(12)에 배합시키는 자성 재료의 재질이나 단면적, 자로 길이를, 안테나 엘리먼트에서 수신하고자 하는 주파수대에서 충분히 큰 임피던스가 얻어지는 값으로 설정할 필요가 있다. 자성 재료의 재질로서는, 복소 투자율의 자기 손실항인 허부(μ'')가, 안테나 엘리먼트에서 수신하고자 하는 주파수대에 있어서 높은 재질을 선택하도록 한다.
복소 투자율 μ는, 이하의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
Figure pct00001
상기 수학식 1에 있어서, μ'가 실부로 인덕턴스 성분을 나타내고, μ''가 허부로 저항 성분을 나타낸다. 저항 성분을 나타내는 허부의 μ''는, 이하의 수학식 2에서 산출할 수 있다.
Figure pct00002
상기 수학식 2에 있어서, "AE"는 자성 재료의 실효 단면적(자속이 지나는 면적: 단위 ㎡)을 나타내고, "lE"는 실효 자로 길이(자속이 흐르는 거리: 단위 m)를 나타낸다. 또한, "μ0"은 진공의 투자율을 나타내고, "N"은 측정용 코일의 권취수를 나타내고, "f"는 주파수(㎐)를 나타내고, "RMSD"는 측정 저항(Ω)을 나타낸다.
상기 수학식 2에 나타낸 바와 같이, 자성 재료의 실효 단면적 AE나 실효 자로 길이 lE를 변화시킴으로써, 복소 투자율 μ의 자기 손실항인 허부 μ''의 값을 변화시킬 수 있다. 바꾸어 말하면, 이들 파라미터를 조정함으로써, 어떤 주파수대의 전파를 수신하는 경우에도, 안테나 엘리먼트와 그 밖의 신호의 전송 선로 사이에 있어서의 아이솔레이션을 확보하는 것이 가능하게 된다.
<2. 일 실시 형태예에 따른 수신 시스템의 구성예>
이어서, 본 발명의 제1 실시 형태예에 따른 안테나가 적용되는 수신 시스템(1)의 구성예에 대해서, 도 2를 참조하여 설명한다. 수신 시스템(1)은 본 발명의 안테나(10)가 적용되는 안테나 케이블(100)과, 안테나 케이블(100)에 접속되는 이어폰 케이블(200)과, 안테나 케이블(100)이 접속되는 휴대 단말기(300)로 이루어진다.
안테나 케이블(100)은 μUSB(Universal Serial Bus) 단자에 삽입되고, 음성을 듣기 위한 음성 전달의 케이블 기능과, RF 신호를 수신하는 안테나의 기능을 겸비한 케이블로서 구성된다. 도 2에는 접속의 대상이 이어폰 케이블(200)인 경우를 도시하고 있으며, 이와 같이 이어폰 케이블(200)이 접속되어 사용되는 것도 가능하다. 안테나 케이블(100)뿐인 경우에는, 안테나 기능으로서만 기능하지만, 이 경우, 음성 전달 기능과 안테나 기능을 겸비해서 기능한다.
안테나 케이블(100)은 케이블부(101)와, 케이블부(101)의 일단부에 설치된 플러그(102)와, 타단부에 설치된 잭(103)으로 이루어진다. 케이블부(101)는 도 1에 도시한 구성과 마찬가지로 동축 구조로 하고 있고, 각종 전기 신호의 전송 선로로서의 중심선과, 안테나 엘리먼트로서 기능하는 실드선을 포함한다(모두 도 2에서는 도시 생략). 중심선은, 예를 들어 연동선 등으로 형성되고, 실드선은, 예를 들어 연동선을 편조한 편조선으로서 형성된다. 또한, 편조선이 아닌 권선으로서 구성한 것에 적용해도 된다.
중심선과 실드선 사이에는, 도 1에 도시한 바와 같이, 전파 흡수 감쇠부로서의 수지를 포함하는 층을 형성하고 있다. 안테나 케이블(100)의 내부 구성의 상세에 대해서는 후술한다. 실드선의 외주부는, 염화비닐 수지나 엘라스토머 등의 수지를 포함하는 보호 피복으로 피복하고 있다.
플러그(102)는 휴대 단말기(300) 내에 설치된 접속 단자(310)에 삽입되고, 잭(103)에는 이어폰 케이블(200)의 플러그(203)가 꽂힌다. 본 실시 형태에서는, 플러그(102)를 μUSB 플러그로서 구성하고 있고, 휴대 단말기(300) 내의 접속 단자(310)는 μUSB 접속 단자로서 구성하고 있다.
안테나 케이블(100)이 안테나로서 기능하는 경우에는, 그 플러그(102)가 삽입된 끝의 휴대 단말기(300)가 접지(GND)로서 기능하고, 안테나 케이블(100)의 실드선의 부분이 모노폴 안테나(전계형 안테나)로서 기능한다. 잭(103)에 이어폰 케이블(200)이 꽂힌 경우에는, 이어폰 케이블(200)의 부분도 포함시킨 전체 길이도 안테나 엘리먼트로서 전파를 수신한다.
본 실시 형태에서는, 안테나 케이블(100) 부분의 길이로, 휴대 단말기용 멀티미디어 방송에서 사용되고 있는 VHF-high대(200㎒ 전후)의 주파수를 수신할 수 있도록, 안테나 케이블(100)의 실드선 부분의 길이를 λ/4인 300㎜로 조절하고 있다. 안테나 케이블(100)에 500㎜의 이어폰 케이블(200)이 접속된 경우에는, 양쪽을 더한 합계의 길이로 FM대의 주파수를 수신할 수 있다.
이어폰 케이블(200)은, 케이블부(201)와, 케이블부(201)가 분기된 끝에 각각 접속되는 Rch용 이어폰(202R)과, Lch용 이어폰(202L)을 갖는다. 또한, 케이블부(201)의 타단부에는, 예를 들어 φ3.5㎜의 3극 플러그로서 구성한 플러그(203)가 접속되어 있다. 이어폰 케이블(200)의 플러그(203)는, 안테나 케이블(100)의 잭(103)에 꽂힌다. 또한, 도 2의 이어폰 케이블(200)은, 음성 신호만을 전송하는 이어폰이지만, 마이크로폰의 기능도 갖고 있는 것이어도 상관없다. 그 경우에는, 케이블부(201)의 플러그(203)는, φ3.5㎜의 4극 플러그로서 구성된다.
휴대 단말기(300)는 상술한 바와 같이 접속 단자(310)를 구비하고, 이 접속 단자(310)에는 안테나 케이블(100)의 플러그(102)가 삽입된다. 또한, 휴대 단말기(300)는 디지털 텔레비전 방송이나 디지털 라디오 방송, FM 방송을 수신하는 튜너부(도시 생략)를 구비하고, 튜너부에서는, 안테나 케이블(100) 및/또는 이어폰 케이블(200)에서 수신한 이들 방송파를 복조 및 복호하는 처리가 행해진다. 또한 휴대 단말기(300)는, 도시하지 않은 음성 처리 회로를 구비한다. 음성 처리 회로에서는, 튜너부에서 복조된 음성 데이터나, 도시하지 않은 기억부에 기억된 음성 부호화 데이터의 복호 처리가 행해지고, 복호된 음성 데이터는, Lch용 이어폰(202L) 및 Rch용 이어폰(202R)에 공급되어, 음성으로서 출력된다. 휴대 단말기(300)는 또한, 액정 패널 또는 유기 EL(Electro Luminescence) 패널 등으로 이루어지는 표시부(320)를 구비한다. 표시부(320)에는, 튜너부에서 복호된 영상 데이터 등이 표시된다.
이어서, 도 3을 참조하여, 도 1에 도시한 본 발명의 안테나 케이블(10)이 적용된 안테나 케이블(100)과, 이어폰 케이블(200)과, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310)의 내부 구성예에 대해서 설명한다. 도 3의 A에는 이어폰 케이블(200)의 내부 구성예를 나타내고, 도 3의 B에는 안테나 케이블(100) 및 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310)의 내부 구성예를 나타낸다.
먼저 도 3의 A를 참조하여, 이어폰 케이블(200)의 내부 구성예에 대해서 설명한다. 이어폰 케이블(200)은, 상술한 바와 같이, 안테나 케이블(100)의 잭(103)에 꽂히는 플러그(203)를 갖는다. 플러그(203)는 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310)에 삽입되는 선단부(210)와, Lch용 이어폰(202L) 및/또는 Rch용 이어폰(202R)이 접속되는 원통 형상의 후단부(220)로 구성된다.
선단부(210)에는, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310)에 삽입되는 선단측부터 순서대로 Lch 단자(210L)와, Rch 단자(210R)와, GND 단자(210G)가 설치되어 있고, 각각은 서로 절연되어 있다. 후단부(220)에는, 선단측부터 순서대로 GND 단자(220G)와, Rch 단자(220R)와, Lch 단자(220L)가 설치되어 있고, 이들도 서로 절연시키고 있다. 선단부(210)의 Lch 단자(210L)와 후단부(220)의 Lch 단자(220L)는, 후단부(220)의 내부에서 전기적으로 접속되어 있고, 선단부(210)의 Rch 단자(210R)와 후단부(220)의 Rch 단자(220R)는, 후단부(220)의 내부에서 전기적으로 접속되어 있다. 선단부(210)의 GND 단자(210G)와 후단부(220)의 GND 단자(220G)도, 후단부(220)의 내부에서 전기적으로 접속되어 있다.
계속해서, 도 3의 B를 참조하여, 안테나 케이블(100)과, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310)의 내부 구성예에 대해서 설명한다. 설명을 알기 쉽게 하기 위해서, 먼저 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310)의 구성부터 설명하고, 그리고 나서 안테나 케이블(100)의 구성예를 설명한다. 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310)에는, 1핀(311)과, 2핀(312)과, 3핀(313)과, 4핀(314)과, 5핀(315)과, 실드(316)가 설치되어 있다.
접속 단자(310)의 1핀(311)은, USB 케이블로서 사용되는 경우에는 전원 공급용 Vbus 단자로서 기능한다. 단, 안테나 케이블(100)에, 이어폰 케이블(200)에 마이크가 부속되는 것이 삽입된 경우에 있어서는, 금회는, 도시하지 않았지만, 마이크로폰에서 수음된 신호가, 안테나 케이블(100)을 통해서 전송된 음성 신호가 입력되는 MIC 단자로서 기능한다. 1핀(311)과, 안테나 케이블(100)의 접속부 사이에 배선되는 라인에는, 고주파 차단용 페라이트 비즈(317)가 직렬로 접속되어 있다. 또한, 페라이트 비즈가 아니더라도 고주파적으로 차단할 수 있는 것이면, 인덕터라도 문제없이 사용할 수 있다. 그 밖의 경우도 마찬가지이다. 이하, 페라이트 비즈를 간단히 「FB」라고 약기한다.
접속 단자(310)의 2핀(312)과 3핀(313)은, USB 케이블로서 사용되는 경우에는 퍼스널 컴퓨터 등과 통신을 행하기 위해 송수신되는 차동 신호의 신호 라인의 단자이다. 또한, 이 단자에 음성 신호가 입력되는 경우에는, 2핀(D-단자)(312)이 L 채널의 단자로 되고, 3핀(D+ 단자)(313)이 R 채널의 단자로 된다. 이 차동에 사용되는 2핀(312)과 3핀(313)이 접속되는 라인에는, 공통 모드 초크(318)가 접속되어 있다. 이 공통 모드 초크(318)가 이 위치에 배치되어 있음으로써, USB 사용 시에는, 공통 모드 노이즈의 제거를 행하여, 이어폰 케이블(200)과 안테나 케이블(100)이 삽입되며, 음성 신호의 전달을 행하는 경우에는, 휴대 단말기(300)측에는 음성 신호가 통과하도록 된다. 단, 이 때, 공통 모드 초크(318)는 고주파적으로는, 높은 임피던스로 되어, 고주파 차단 소자로서 기능한다.
접속 단자(310)의 4핀(314)은, 꽂힌 플러그의 종류와, 그 플러그가 어디에 사용되는 것인지 등의 용도를 식별하기 위한 ID 단자(ID는 Identification의 약기로, 「식별 단자」를 의미)이다. 통상의 USB 케이블로서 사용되는 경우에는, 통상 오픈으로 되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이 ID 단자로서 사용되는 4핀(314)을, 텔레비전 방송 등을 수신하기 위한 안테나 단자에 사용하고 있다. 그 상세에 대해서는 후술하지만, 안테나 엘리먼트로서 기능시키는 실드선(111)을, 이 4핀(314)에 접속하는 케이블부(101) 내의 라인과 접속시키고 있다.
이에 의해, 안테나 단자로서 사용되는 4핀(314)을 통해서, 실드선(111)에서 수신한 RF 신호가 취출할 수 있도록 된다. 4핀(314)이 접속되는 라인에는, 약 1000㎊의 콘덴서(319)를 직렬 접속하고 있고, 이 콘덴서(319)를 통해서 4핀(314)에 공급된 RF 신호가, 휴대 단말기(300) 내의 도시하지 않은 튜너부에 공급된다.
또한, 접속 단자(310)의 4핀(314)에는, 콘덴서(319)와 병렬로, 고주파 신호 차단 소자로서의 FB(320)가 접속되어 있다. 이 FB(320)에 의해, 이어폰 케이블(200) 및 안테나 케이블(100)을 통해서 전송된 RF 신호가 차단됨으로써, 케이블부(101)를 통해서 전송된 ID 신호만이, 휴대 단말기(300) 내의 도시하지 않은 ID 식별 회로에 출력된다.
접속 단자(310)의 5핀(315)은, 접지용 접지 단자이다. 이 5핀(315)이 접속되는 라인은, 안테나 케이블(100)의 오디오 플러그(102)의 실드부와, 휴대 단말기(300)에 설치된 각 실드(316)와 접속되어, 접지되어 있다.
계속해서, 이어서 도 3의 B를 참조하여, 도 1에 도시한 본 발명의 안테나(10)가 적용되는 안테나 케이블(100)의 구성예에 대해서 설명한다. 안테나 케이블(100)은, 상술한 바와 같이, 동축 구조로 된 케이블부(101)의 일단부에 플러그(102)가 설치되고, 타단부에 잭(103)이 설치되어 이루어진다. 케이블부(101)의, 플러그(102)가 설치되는 측의 단부에는 도시하지 않은 기판을 설치하고 있고, 플러그(102)는 이 기판에 접속되어 있다.
안테나 케이블(100)의 잭(103)에는, MIC 단자(103M)와, Lch 단자(103L)와, Rch 단자(103R)와, ID 단자(103I)와, GND 단자(103G)가 설치되어 있다. 케이블부(101)는, MIC 단자(103M)로부터 입력된 음성 신호를 전송하는 MIC 라인(101M)을 갖는다. 또한, 케이블부(101)는 Lch 단자(103L)로부터 입력된 Lch의 음성 신호를 전송하는 Lch 라인(101L)과, Rch 단자(103R)로부터 입력된 Rch의 음성 신호를 전송하는 Rch 라인(101R)을 갖는다. 또한, 케이블부(101)는, ID 단자(103I)에 접속되는 ID 라인(101I)과, GND 단자(103G)에 접속되는 GND 라인(101G)을 갖는다.
MIC 라인(101M)은, 도시하지 않은 기판 위에 설치된 고주파 신호 차단 소자로서의 FB(121)에 접속되어 있고, 이 FB(121)를 통해서, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310) 내의 1핀(311)(Vbus/MIC 단자)에 접속된다. Lch 라인(101L)은, 도시하지 않은 기판 위에 설치된 FB(122)에 접속되어 있고, 이 FB(122)를 통해서, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310) 내의 2핀(312)(D-/Lch 단자)에 접속된다. Rch 라인(101R)은, 도시하지 않은 기판 위에 설치된 FB(123)에 접속되어 있고, 이 FB(123)를 통해서, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310) 내의 3핀(313)에 접속된다(D+/Rch 단자).
ID 라인(101I)은, 도시하지 않은 기판 위에 설치된 저항(124)에 접속되어 있고, 이 저항(124)을 통해서, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310) 내의 4핀(314)(ID/안테나 단자)에 접속된다. 이 저항(124)의 저항값은, 잭(103)에 이어폰 케이블(200)이 접속된 경우에 변화한다. 이 저항값의 변화를 검출함으로써, 휴대 단말기(300)측에서, 안테나 케이블(100)을 USB 케이블로서 사용하는 모드가 아닌, 음성 신호의 전송 선로로서 사용하는 모드로 전환하는 처리를 행하는 처리를 행하고 있다.
GND 라인(101G)은, 도시하지 않은 기판 위에 설치된 FB(125)에 접속되어 있고, 이 FB(125)를 통해서, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310) 내의 5핀(315)(GND 단자)에 접속된다.
또한, GND 라인(101G)에 접속되는 FB(125)는, 그 직류 임피던스가 높으면 음성 신호에 좋지 않은 영향을 끼치게 되어 버린다. 예를 들어, 이어폰 케이블(200)을 마이크로폰으로서 사용하는 경우에는, 이 부분의 직류 임피던스가 높으면 에코가 발생하거나 한다. 이로 인해, GND 라인(101G)에 접속되는 FB(125)의 직류 임피던스는 0.25Ω 이하로 하는 것이 바람직하고, 예를 들어 0.1Ω 정도로 설정하기로 한다.
안테나 케이블(100)의 케이블부(101) 안을 지나는, 이들, MIC 라인(101M)과, Lch 라인(101L)과, Rch 라인(101R)과, ID 라인(101I)과, GND 라인(101G)은, 동축선의 중심선으로서 구성된다. 이들 각 라인(전송 선로)의 외주부에는, 수지(112)에 의한 층을 전파 흡수 감쇠부로서 설치하고 있고, 이 층의 외측에 실드선(111)을 깔아 두었다.
실드선(111)은 안테나 엘리먼트로서 기능하는 것이며, 텔레비전 방송이나 라디오 방송의 방송파를 수신한다. 본 실시 형태에서는, 실드선(111)과 ID 라인(101I)을 접속시키고 있고, 실드선(111)에서 수신된 RF 신호는 ID 라인(101I)을 통해서 전송되고, 휴대 단말기(300)의 접속 단자(310) 내의 4핀(314)으로 취출된다.
본 실시 형태에서는, 상술한 바와 같이, 전파 흡수 감쇠부로서의 수지(112)에 함유시키는 자성 재료로서, 복소 투자율의 자기 손실항인 허부(μ'')가, 안테나 엘리먼트에서 수신하고자 하는 주파수대에 있어서 높은 재질을 선택하고 있다. 이에 의해, 안테나 엘리먼트를 통해 전송되는 전파가 수지(112)에서 흡수 및 감쇠되기 때문에, 안테나 엘리먼트로서의 실드선(111)과, 중심선으로서 구성된 각 전송 라인이 용량 결합해 버리는 일이 없게 된다. 이에 의해, 각 전송 라인(11)과 안테나 엘리먼트의 아이솔레이션이 확보되기 때문에, 안테나(10)의 수신 특성도 양호하게 유지된다.
본 실시 형태에서는, 수지(112)로서, 수지 재료에 대해서 입경 1 내지 190㎛의 페라이트 분체를 중량비 65 내지 90%로 혼합한 것을 사용하여, 수지(112)의 두께는 약 0.4㎜로 하였다. 또한, 이 배합은 200㎒의 주파수를 차단하는 경우에 적절한 것이며, 본 발명은 이 값에 한정되는 것은 아니다. 수지 재료에 대한 페라이트 분체의 배합비는, 차단하고자 하는 주파수에 맞춰서 바꿀 필요가 있다. 또한, 페라이트는 고주파적으로 고임피던스로 되는 특성을 갖고 있기 때문에, FM대 등의 낮은 주파수에 있어서의 전파의 흡수 및 감쇠량(손실)은 적다.
이어서, 본 실시 형태에 따른 안테나의 수신 특성에 대해서 설명하지만, 그 전에 먼저, 이상적이라 해야 할 수신 특성에 대해서 생각하기로 한다. 이하에서는, 안테나 케이블(100) 단체의 길이로 수신시키고자 하는 200㎒ 주변의 주파수대에 있어서, 안테나 게인이 좋은 상태를, 이상적인 수신 특성이 얻어지고 있는 상태라고 설정한다.
안테나 케이블(100)의 길이는, 200㎒ 부근의 주파수대를 수신할 수 있는 길이로 조정하였지만, 실제로는 안테나 케이블(100)에 이어폰 케이블(200)이 삽입됨으로써 그 안테나 특성은 변화된다. 예를 들어, 안테나 케이블(100)에 이어폰 케이블(100)이 삽입되면, 그 실드선(111)과, 내부를 통과하는 음성 신호의 전송 선로의 결합의 영향에 의해, 안테나 게인이 열화된다. 또한, 안테나 케이블(100)에 삽입된 이어폰 케이블(200)의 영향을 받아, 이어폰 케이블(200) 및 안테나 케이블(100)이 안테나 엘리먼트로서 RF 신호를 수신하기 때문에, 전체로서의 안테나 길이가 길어져서, 수신하는 주파수대도 낮은 대역의 방향으로 이동한다.
또한, 이어폰 케이블(200)의 Rch용 이어폰(202R)과, Lch용 이어폰(202L)이 유저의 귀에 장착된 경우에는, 이어폰 케이블(200)이 인체에 매우 근접한 위치에 배치되게 된다. 이에 의해, 안테나 엘리먼트로서의 이어폰 케이블(200) 및 안테나 케이블(100)과 도체 또한 유전체인 인체의 영향에 의해 임피던스 부정합이 일어나서, 안테나 게인이 열화되어 버린다. 이 안테나 게인의 열화는, 특히 수직 편파에 있어서 현저해진다.
본 발명의 발명자들은, 안테나 케이블(100)의 잭(103)과 케이블부(101)의 접속 부분에 저항을 넣음으로써, 이들 영향을 배제할 수 있다고 생각하였다. 그리고 실험의 결과, 저항의 저항값을 4.7㏀으로 함으로써 이들 영향을 완전히 배제할 수 있으며, 이상적인 수신 특성을 얻을 수 있음을 알 수 있었다. 도 4는, 이상적인 안테나 수신 특성을 얻기 위한 안테나 케이블(100A)의 구성예를 도시하는 도면이며, 도 3과 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙였다. 도 4에 도시한 바와 같이, MIC 라인(101M)과, Lch 라인(101L)과, Rch 라인(101R)과, ID 라인(101I)에 있어서의, 잭(103)의 접속 부분에, 각각 저항(131), 저항(132), 저항(133), 저항(134)을 설치하였다.
도 5는 도 4에 도시한 안테나 케이블(100A)에 의한 안테나 수신 특성을 나타내는 그래프이다. 도 5의 A는 이어폰 케이블(200)이 잭(103)에 삽입된 상태에서, 또한 인체에 장착되지 않은 상태(자유 공간)에서 측정된 값을 그래프로 나타낸 것이며, 도 5의 B는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 5의 C는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다. 도 5의 D는 이어폰 케이블(200)이 잭(103)에 삽입된 상태에서, 또한 인체에 장착된 상태에서 측정된 값을 그래프로 나타낸 것이며, 도 5의 E는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 5의 F는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다.
도 5의 A 내지 도 5의 C에 도시한 바와 같이, 이어폰 케이블(200)이 인체에 장착되지 않은 자유 공간에 있어서는, 200㎒ 부근에서의 피크 게인이, 수직 편파와 수평 편파의 양쪽에 있어서 약 -10㏈d 내지 -13㏈d 정도의 높은 값으로 되어 있다. 한편, 이어폰 케이블(200)이 삽입됨으로써 수신되는 FM대의 피크 게인은, 수직 편파든 수평 편파든 매우 낮은 값으로 되어 있다. 즉, 이어폰 케이블(200)이 삽입된 것에 의한 영향이 배제되어, 원하는 200㎒ 부근의 주파수만이 수신되고 있음을 알 수 있다.
도 5의 D 내지 도 5의 F에 도시한 바와 같이, 이어폰 케이블(200)이 인체에 장착된 상태에서는, 200㎒ 부근의 주파수에 있어서 특히 수직 편파의 피크 게인이, 도 5의 A 내지 도 5의 C에 나타낸 자유 공간에 있어서의 측정값보다도 떨어져 버린다. 그러나, 수직 편파도 수평 편파도 그 피크 게인은 -10㏈d 전후이며, 양호한 수신 특성이 얻어지고 있다고 판단할 수 있다.
도 6에, 저항(131) 내지 저항(134)을 설치하지 않은, 종래의 안테나 케이블에서의 수신 특성을 나타내는 그래프를 나타낸다. 도 6의 A는 이어폰 케이블(200)이 잭(103)에 삽입된 상태에서, 또한 인체에 장착되지 않은 상태(자유 공간)에서 측정된 값을 그래프로 나타낸 것이며, 도 6의 B는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 6의 C는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다. 도 6의 D는 이어폰 케이블(200)이 잭(103)에 삽입된 상태에서, 또한 인체에 장착된 상태에서 측정된 값을 그래프로 나타낸 것이며, 도 6의 E는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 6의 F는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다.
도 6의 A 내지 도 6의 C에 도시한 바와 같이, 이어폰 케이블(200)이 인체에 장착되지 않은 자유 공간에 있어서는, 이어폰 케이블(200)이 삽입됨으로써 수신되는 FM대에 있어서, 수직 편파와 수평 편파의 양쪽에 있어서 -10㏈d 전후의 높은 피크 게인이 얻어지고 있음을 알 수 있다. 이 반면, 수신하고자 하는 원하는 주파수대인 200㎒ 부근에서는, 수직 편파와 수평 편파의 어떤 경우든 동축선의 실드선(111)의 안테나 엘리먼트가 잘 기능하여, 이상적인 상태와 비교해서 다소의 열화에 그친다.
도 6의 D 내지 도 6의 F에 도시한 바와 같이, 이어폰 케이블(200)이 인체에 장착된 상태에서는, 200㎒ 부근의 주파수에 있어서 특히 수직 편파의 피크 게인이, 도 6의 A 내지 도 6의 C에 나타낸 자유 공간에 있어서의 측정값보다도 떨어져 버린다. 또한, FM대에 있어서의 피크 게인도, 수직 편파와 수평 편파의 양쪽에 있어서 -20㏈d 전후의 낮은 값으로 되어 버린다.
이와 같이, 도 4에 도시한 바와 같이 안테나 케이블(100A)의 잭(103)과 케이블부(101)의 접속 부분에 저항을 넣음으로써, 안테나 케이블(100)에 이어폰 케이블(200)이 삽입되는 것에 의해 발생하는 영향을 배제할 수 있음을 알 수 있다. 그러나, 이 위치에 4.7㏀의 저항(131) 내지 저항(134)을 넣어 버리면, 저항(131) 내지 저항(134)이 접속된 끝의 라인을 음성 신호 등의 전기 신호가 통하지 못하게 되어 버린다. 즉, 안테나 케이블(100A)의 잭(103)과 케이블부(101)의 접속 부분에 4.7㏀의 높은 값의 저항값을 넣는 것은, 현실적인 해결책이라고는 할 수 없다.
도 7은 본 실시 형태예에 따른 안테나 케이블(100)에 의한 안테나 수신 특성을 나타내는 그래프이다. 도 7의 A는 이어폰 케이블(200)이 잭(103)에 삽입된 상태에서, 또한 인체에 장착되지 않은 상태(자유 공간)에서 측정된 값을 그래프로 나타낸 것이며, 도 7의 B는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 7의 C는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다. 도 7의 D는 이어폰 케이블(200)이 잭(103)에 삽입된 상태에서, 또한 인체에 장착된 상태에서 측정된 값을 그래프로 나타낸 것이며, 도 7의 E는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 7의 F는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다. 도 7의 D에 있어서는, 이상적인 수신 특성으로서 나타낸 도 5의 D의 주파수-게인 특성을, 동일한 선종이면서 또한 가는 선으로 중첩해서 기재하고 있다.
도 7의 A 내지 도 7의 C에 도시한 바와 같이, 이어폰 케이블(200)이 인체에 장착되지 않은 자유 공간에 있어서는, 도 6의 A 내지 도 6의 C에 나타낸 종래의 안테나 케이블(100)에 있어서의 특성과 비교하여, FM대에서의 피크 게인이 수직 편파와 수평 편파의 양쪽에서 조금 떨어져 있지만, 문제없이 사용할 수 있는 수준이다. 페라이트의 수지로서, FM대에 있어서 손실이 적은 것을 선택했기 때문이다. 또한, 200㎒대의 열화도 종래와 동일한 레벨이다.
도 7의 D 내지 도 7의 F에 도시한 바와 같이, 이어폰 케이블(200)이 인체에 장착된 상태에서는, 특히 200㎒ 부근의 대역에 있어서, -10㏈d 정도의 양호한 안테나 게인이 얻어지고 있음을 알 수 있다. 또한, 200㎒ 부근의 대역에 있어서의 주파수-게인 특성이, 세선으로 나타낸 이상적인 주파수-게인 특성(도 5의 D 참조)과 거의 동일한 형상으로서 나타나 있음을 알 수 있다.
즉, 본 실시 형태예에 따른 안테나 케이블(100)에 의하면, 케이블부(101)의 중심선으로서 구성한 각종 전기 신호의 전송 선로와, 안테나 엘리먼트로서 기능시키는 실드선(111) 사이에, 자성 재료를 함유한 수지(112)의 층을 형성함으로써, 케이블부(101)의 잭(103)의 접속부에 큰 저항값의 저항을 넣은 케이스와 마찬가지의 안테나 수신 특성을 얻을 수 있다. 즉, 수지층(112)의 자성 재료를 적절하게 선택함으로써, FM대에서는 열화가 적어, 원하는 200㎒대의 주파수에 있어서의 안테나 특성의 대폭적인 개선을 실현할 수 있다.
또한, 본 실시 형태예에 따른 안테나 케이블(100)에 의하면, 안테나 엘리먼트로서 기능시키고자 하는 부분 이외의 다른 선재 등에 의한, 안테나 엘리먼트에 대한 영향을 작게 할 수 있다. 이에 의해, 안테나 엘리먼트와 다른 전송 선로 사이의 아이솔레이션을 확보할 수 있기 때문에, 종래의 구성과 비교해서 안테나의 수신 특성을 대폭으로 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태예에 따른 안테나 케이블(100)에 의하면, 전파 흡수 감쇠부로서의 수지(112)에 함유시키는 자성 재료의 종류나, 수지(112)의 직경 길이, 길이 방향의 길이 등을 바꿈으로써, 주파수의 흡수·감쇠율을 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 본 실시 형태예에 따른 안테나 케이블(100)에서는, 도 7의 D 등에 도시한 바와 같이, 특히 수평 편파 수신 시의 안테나 수신 특성이 개선되는 경향이 현저하다. 이에 의해, 이어폰 케이블(200) 등에 접속되어 사용됨으로써, 인체의 영향을 받아서 수직 편파의 수신 특성이 악화된 케이스에 있어서도, 높은 안테나 게인이 얻어지는 수평 편파측에서 원하는 주파수의 전파를 수신할 수 있게 된다.
또한, 본 실시 형태예에 따른 안테나 케이블(100)에 의하면, 전기 신호의 전송 선로와, 안테나 엘리먼트로서 기능시키는 실드선(111) 사이에, 전파 흡수 감쇠부로서의 수지(112)가 설치된다. 이로 인해, 수지(112)의 체적의 비율을, 전기 신호의 전송 선로의 체적에 대해서 매우 크게 하는 구성을 취하는 것도 가능하게 된다. 이와 같이 구성한 경우에는, 수지(112)에 의한 층의 내경부의, 전기 신호의 전송 선로와 접하는 부분이 하이 임피던스로 되고, 외경부의 실드선(111)과 접하는 부분은 로우 임피던스로 된다. 즉, 전기 신호의 전송 선로와의 아이솔레이션은 확보하면서, 안테나의 수신 특성을 보다 향상시키는 것도 가능하게 된다.
<3. 각종 변형예>
또한, 중심선과 실드선(111) 사이에 자성 재료를 함유한 수지(112)의 층을 형성함으로써, 각종 전기 신호의 전송 선로와 안테나 엘리먼트 사이의 아이솔레이션이 형성되게 되기 때문에, 고주파 신호 차단용 소자의 수를 저감시키는 것도 가능하게 된다.
도 8의 A 내지 도 8의 C는 도 3에 도시한 본 실시 형태에 따른 안테나 케이블(100)의 구성에서, GND 라인(101G)에 삽입된 FB(125)를 제거한 구성에 의한, 주파수-게인 특성을 나타낸 것이다. 도 8의 A 내지 도 8의 C에 나타낸 주파수-게인 특성은, 안테나 케이블(100)에 설치된 이어폰 케이블(200)이 인체에 장착된 상태에서 계측한 것이다. 도 8의 A는 주파수-게인 특성을 그래프로 나타낸 것이며, 도 8은 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 8의 C는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다.
수신하고자 하는 타깃의 주파수대인 200㎒ 부근의 피크 게인은, 수직 편파에서 -7㏈d 정도, 수평 편파에서 -10㏈d 정도이고, 모두 도 7의 D에 나타낸, FB(125) 삽입 시의 특성과 거의 동등한 것을 알 수 있다. 즉, 고주파 신호 차단용 FB(125)를 사용하지 않아도, RF 신호를 차단해서 그 영향이 삭제되었음을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, GND 라인(101G)에 삽입되는 FB(125)에는 직류 임피던스가 낮은 것이 요구되고 있으며, 이 조건을 만족하면서 고주파적으로는 하이 임피던스로 되는 소자를 선택하려고 하면, 소자의 사이즈가 대형화되어 버린다는 문제가 있었다. 이러한 FB(125)를 사용하지 않고 고주파 신호를 차단할 수 있음으로써, 회로 규모의 축소 및 비용의 저감을 도모할 수 있다.
또한, 본 발명의 안테나 케이블(100)을 사용함으로써, 케이블부(101) 내의 다른 전송 선로에 삽입된 FB(121) 내지 FB(123)를 삭제하더라도, 본 실시 형태에서 얻어지는 효과와 동등한 효과가 얻어진다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 안테나 케이블(100)의 길이를 300㎜로 한 경우를 예로 들었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 안테나 케이블(100)의 길이는, 수신하고자 하는 주파수의 파장에 맞춘 여러가지 길이를 적용 가능하다. 또한, 안테나 케이블(100)에 삽입되는 이어폰 케이블(200)이 500㎜인 경우를 예로 들었지만, 이어폰 케이블(200)의 길이도 이 값에 한정되지 않는다.
도 9는, 길이가 1100㎜인 이어폰 케이블(200)을 삽입한 상태에서, 또한 이어폰 케이블(200)을 인체에 장착하지 않은 자유 공간에서 측정된 안테나의 주파수-게인 특성을 나타내는 그래프이다. 도 9의 A 내지 도 9의 C는 종래의 안테나 케이블에 의한 특성을 나타내고, 도 9의 D 내지 도 9의 F는 본 실시 형태에 따른 안테나 케이블(100)에 의한 특성을 나타낸다. 도 9의 A 및 도 9의 D는 주파수-게인 특성을 그래프로 나타낸 것이며, 도 9의 B 및 도 9의 E는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 9의 C 및 도 9의 F는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다.
도 9의 A 내지 도 9의 C에 나타내는 종래의 안테나 케이블에 의한 특성에 의하면, 도 9의 A 중에 파선의 원으로 둘러싼 200㎒ 이후의 주파수대에 있어서는, 수직 편파에서는 -13.5㏈d 정도 내지 -2.5㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 수평 편파에서는 -20㏈d 정도 내지 -7.5㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 이에 비해, 도 9의 D 내지 도 9의 F에 나타내는 본 실시 형태에 따른 안테나 케이블(100)의 특성에 의하면, 수직 편파에서는 -12㏈d 정도 내지 -2.5㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 수평 편파에서는 -15㏈d 정도 내지 -6㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 즉, 종래의 안테나 케이블과 비교하여, 안테나의 수신 특성이 향상되었음을 알 수 있다.
도 10은 길이가 1100㎜인 이어폰 케이블(200)을 삽입한 상태에서, 또한 이어폰 케이블(200)을 인체에 장착한 상태에서 측정된 안테나의 주파수-게인 특성을 나타내는 그래프이다. 도 10의 A 내지 도 10의 C는 종래의 안테나 케이블에 의한 특성을 나타내고, 도 10의 D 내지 도 10의 F는 본 실시 형태에 따른 안테나 케이블(100)에 의한 특성을 나타낸다. 도 10의 A 및 도 10의 D는 주파수-게인 특성을 그래프로 나타낸 것이며, 도 10의 B 및 도 10의 E는 수직 편파에 있어서의 측정값을 나타내고, 도 10의 C 및 도 10의 F는 수평 편파에 있어서의 측정값을 나타낸다.
도 10의 A 내지 도 10의 C에 나타내는 종래의 안테나 케이블에 의한 특성에 의하면, 도 10의 A 중에 파선의 원으로 둘러싼 200㎒ 이후의 주파수대에 있어서는, 수직 편파에서는 -13㏈d 정도 내지 -9㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 수평 편파에서는 -15.5㏈d 정도 내지 -6㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 이에 비해, 도 10의 D 내지 도 10의 F에 나타내는 본 실시 형태에 따른 안테나 케이블(100)의 특성에 의하면, 수직 편파에서는 -12㏈d 정도 내지 -7.5㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 수평 편파에서는 -14㏈d 정도 내지 -5㏈d 정도의 피크 게인이 얻어지고 있다. 즉, 종래의 안테나 케이블과 비교하여, 특히 수평 편파에 있어서의 안테나의 수신 특성이 크게 향상되었음을 알 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 전기 신호의 전송 선로가 5개(MIC, Lch, Rch, ID, GND)인 경우를 예로 들었지만, 도 1에 원리도로서 나타낸 구성과 같이 3개로서 구성해도 되고, 혹은 다른 개수로 구성해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 중심선으로서 구성한 각종 전송 선로를, 직접 전파 흡수 감쇠부로서의 수지(112)로 피복한 예를 들었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 각종 전송 선로의 배치 위치의 고정을 용이하게 하기 위해서, 각 전송 선로를 폴리에틸렌 등의 수지로 덮어서 먼저 고정하고, 그 외주부에 수지(112)를 설치해도 된다.
[변형예 1]
도 11은 이와 같이 구성한 경우의 안테나 케이블(100B)의 케이블부(101B)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 도 11의 A는 케이블부(101B)를 그 선로 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 자른 경우의 단면도이고, 도 11의 B는 케이블부(101B)를 그 선로 길이 방향으로 절단하여, 도 11의 A 중에 나타낸 단면 지시선 A로서 나타낸 방향에서 본 경우의 단면도이다.
도 11의 A 및 도 11의 B에 도시한 바와 같이, 케이블부(101B)의 중심부의 Lch 라인(101L)과, Rch 라인(101R)과, ID 라인(101I)과, MIC 라인(101M)과, GND 라인(101G)의 배선 개소를, 폴리에틸렌 등의 수지(113)로 피복한다. 그리고, 그 외주 부분을, 전파 흡수 감쇠부로서의 자성 재료를 포함하는 수지(112)로 피복하고 있다. 그 외측의 구성은 상술한 실시 형태에 따른 구성과 마찬가지이며, 안테나 엘리먼트로서의 실드선(111)을 깔아 두게 하고 있고, 그 외주 부분을 보호 피복(114)으로 피복하고 있다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 전기 신호의 전송 선로와 안테나 엘리먼트로서의 실드선(111)을, 동축 구조로 한 1개의 케이블 중 다른 층에 설치하고, 이들 사이에 자성 재료를 포함하는 수지(112)의 층을 형성한 예를 설명했지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 전기 신호의 전송 선로가 수지로 피복되어 이루어지는 라인과, 안테나선이 수지로 피복되는 라인을 병행하게 배치하고, 이들을 케이블로서 일체로 구성한 것 등에도 적용 가능하다.
[변형예 2]
도 12는 도 11에 도시한 케이블부(101B)의 구성에 있어서의 수지(112)와 실드선(111) 사이에, 편면 알루미늄박 테이프(115)를 설치한 케이블부(101Bα)의 구성을 도시하는 도면이다. 도 12의 A는 케이블부(101Bα)를 그 선로 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 자른 경우의 단면도이고, 도 12의 B는 케이블부(101Bα)를 그 선로 길이 방향으로 절단하여, 도 12의 A 중에 나타낸 단면 지시선 A로서 나타낸 방향에서 본 경우의 단면도이다. 도 12에 있어서, 도 11과 대응하는 개소에는 동일한 부호를 붙였으며, 중복된 설명은 생략한다.
도 12의 A 및 도 12의 B에 나타낸 편면 알루미늄박 테이프(115)는, 한쪽 면이 알루미늄박으로 구성되고, 다른 쪽 면이 전기 절연 점착 테이프로 구성된다. 도 12의 A 및 도 12의 B에 나타낸 구성에서는, 수지(112)측에 알루미늄박이 배치되고, 실드선(111)측에 전기 절연 점착 테이프가 배치된다. 이와 같이 구성되는 편면 알루미늄박 테이프(115)를, 수지(112)와 실드선(111) 사이에 설치함으로써, 케이블부(101B)의 중심에 설치된 각 전송 선로로부터 발생하는 노이즈가, 편면 알루미늄박 테이프(115)의 알루미늄박에 의해 보다 확실하게 차단되게 된다. 즉, 각 전송 선로로부터 발생하는 노이즈가, 안테나 엘리먼트로서의 실드선(111)측에, 보다 누설되기 어렵게 된다.
또한, 도 12의 A 및 도 12의 B에 나타낸 구성에 의하면, 전기 절연 점착 테이프를 갖는 편면 알루미늄박 테이프(115)에 의해, 실드선(111)과 수지(112)가 밀착한다. 즉, 실드선(111) 및 알루미늄박을 포함하는 도체와, 자성 재료를 함유하는 수지(112)를 포함하는 자성체의 경계면에, 불연속의 공극이 발생하지 않게 된다. 그로 인해, 도체로서의 실드선(111) 및 알루미늄박과, 자성체로서의 수지(112)의 경계의 부분에 있어서, 각 전송 경로로부터 발생한 노이즈가 외부로 튀어나오기 어렵게 된다. 따라서, 도 12의 A 및 도 12의 B에 나타낸 구성에 의하면, 수지(112)의 전파 흡수 감쇠부로서의 기능을 보다 높일 수 있다.
또한, 도 12의 A 및 도 12의 B에 나타낸 예에서는, 실드선(111)과 수지(112) 사이를 편면 알루미늄박 테이프(115)로 접착하는 예를 들었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 편면 알루미늄박 테이프(115) 대신에 전기 절연 점착 테이프를 갖지 않은 알루미늄박을 설치해도 된다. 또한, 이 알루미늄박의 부분은 도체면 되기 때문에, 구리나 금 등의 다른 부재를 사용해도 된다.
[변형예 3]
도 13은 이와 같이 구성한 경우의 안테나 케이블(100C)의 케이블부(101C)의 개략 구성을 나타내는 개요도이다. 도 13의 A는 사시도이고, 도 13의 B는 케이블을 그 선로 길이 방향에 대해서 수직인 방향으로 자른 경우의 단면도이다. 도 13의 A 및 도 13의 B에 나타내는 안테나 케이블(100C)은, 신호 전송 선로(151)와, 안테나선(152)이 서로 병행하게 배치되고, 그들이 도시하지 않은 보호 피복으로 피복되어 이루어진다. 신호 전송 선로(151)는 Lch 라인(101LC)과, Rch 라인(101RC)과, GND 라인(101G)이 수지(112A)로 피복되어 이루어지고, 안테나선(152)은 연동선 등을 포함하는 복수의 금속선(111A)이, 수지(112B)로 피복되어 이루어진다. 수지(112A) 및 수지(112B)는, 서로 상술한 바와 같은 자성 재료를 함유하는 것이며, 전파 흡수 감쇠부로서 기능한다.
이와 같이, 음성 신호 그 밖의 전기 신호를 전송하는 신호 전송 선로(151)와, 안테나 엘리먼트로서의 안테나선(152)을, 수지(112A) 또는 수지(112B)로 각각 개별로 피복하고, 그들을 케이블로서 일체로 구성해도 된다. 이 때의 신호 전송 선로(151)와 안테나선(152)은, 도 13의 A 및 도 13의 B에 도시한 바와 같이 각각을1개로 구성해도 되고, 2개 이상으로 구성해도 된다. 또한, 도 11에 도시한 바와 같이, 선재를 일단 폴리에틸렌 등의 수지로 덮고 나서 그 외주에 자성 재료를 포함하는 수지(112A 또는 112B)를 설치해도 된다. 또한, 수지(112A와 112B) 중 어느 하나는 자성 재료를 포함하고, 다른 쪽은 포함하지 않는 폴리에틸렌 등의 수지로 하는 구성으로 해도 된다.
또한, 상술한 실시 형태에서는, 안테나 엘리먼트를 편조 구조의 실드선(111)으로서 구성한 예와, 신호 전송 선로(151)와 병행해서 배치되는 금속선(101A)으로서 구성한 예를 들었지만, 이들 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 연동선 등의 금속선으로 구성한 금속선을, 신호 전송 선로를 피복한 원통 형상의 수지의 외주에 나선 형상으로 권회시켜서 안테나 엘리먼트로 해도 된다.
[변형예 4]
도 14는 이와 같이 하여 안테나 엘리먼트를 구성한 안테나 케이블(100D)의 개략 구성예를 나타내는 개요도이다. 전기 신호를 전송하는 전송 선로는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 동축 구조의 케이블 중심선으로서 구성하였고, 예를 들어 Lch 라인(101L), Rch 라인(101R), ID 라인(101I), MIC 라인(101M), GND 라인(101G)을 포함한다. 이들 신호 전송 선로의 외주부를, 자성 재료를 함유하는 전파 흡수 감쇠부로서의 수지(112)로 피복하였고, 그 외주부에, 연동선 등의 금속선(101Aa)을 나선 형상으로 권회시켰다.
이와 같이 구성함으로써, 안테나 케이블(100)의 케이블 길이보다 긴 금속선(101Aa)을, 안테나 케이블(100) 내에 수용하는 것이 가능하게 된다. 이에 의해, 안테나 케이블(100)의 케이블 길이를 길게 하지 않고, 안테나 케이블(100)의 케이블 길이로 수신할 수 있는 주파수대보다도 낮은 주파수대를, 안테나 케이블(100)에 권회시킨 금속선(101Aa)에 의해 수신할 수 있게 된다. 따라서, 장치의 소형화를 도모하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 예를 들어 이어폰 부분에 음성 재생 기능이나 튜너부를 내장시킨, 이어폰 일체형 음성 재생 장치 등의, 케이블부의 길이에 대한 제약이 큰 제품에도 적용이 가능하게 된다.
또한, 본 발명은 이하와 같은 구성도 취할 수 있다.
(1) 소정의 길이를 갖는 안테나 엘리먼트와,
전기 신호를 전송하는 전송 선로와,
상기 안테나 엘리먼트에서 수신하는 주파수대의 전파를 흡수해서 감쇠시키는 특성을 갖고, 적어도 상기 안테나 엘리먼트와 상기 전송 선로 사이에 배치되는 전파 흡수 감쇠부를 구비하는, 안테나.
(2) 상기 전파 흡수 감쇠부는, 자성 재료를 함유하는 절연체로 형성되는 (1)에 기재된 안테나.
(3) 상기 절연체에 함유되는 상기 자성 재료에는, 복소 투자율의 자기 손실항의 허부 μ''의 값이, 상기 안테나 엘리먼트가 수신하는 주파수대에 있어서 큰 재료가 사용되는 (1) 또는 (2)에 기재된 안테나.
(4) 상기 안테나 엘리먼트와, 상기 전송 선로와, 상기 전파 흡수 감쇠부를 피복하는 피복부를 구비하고,
상기 안테나는, 상기 안테나 엘리먼트와, 상기 전송 선로와, 상기 전파 흡수 감쇠부와, 상기 피복부가 일체로 된 케이블로서 구성되는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재된 안테나.
(5) 상기 전송 선로는, 그 대략 전체 길이가 상기 전파 흡수 감쇠부로 피복되어 있고, 상기 안테나 엘리먼트는, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외측에 배치되는 (1) 내지 (4) 중 어느 하나에 기재된 안테나.
(6) 상기 안테나 엘리먼트는, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외주 부분에, 상기 전파 흡수 감쇠부의 대략 전체 길이를 피복하는 형상으로 설치되는 (4) 또는 (5)에 기재된 안테나.
(7) 상기 안테나 엘리먼트는, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외주 부분에, 편조선 또는 권선으로서 형성되는 (4) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 안테나.
(8) 상기 안테나 엘리먼트는, 선상의 형상이며, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외주 부분에 나선 형상으로 권회되어 구성되는 (4) 내지 (7) 중 어느 하나에 기재된 안테나.
(9) 상기 안테나는, 상기 전파 흡수 감쇠부에서 그 대략 전체 길이가 피복된 상기 전송 선로와, 그 외주 부분이 그 대략 전체 길이에 걸쳐서 상기 전파 흡수 감쇠부로 피복된 상기 안테나 엘리먼트가, 상기 피복부의 내부에서 병행하게 배치되어 이루어지는 (1) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 안테나.
(10) 상기 절연체에 함유되는 상기 자성 재료는, 페라이트인 (1) 내지 (9) 중 어느 하나에 기재된 안테나.
1 : 수신 시스템
10 : 안테나
11 : 전송 라인
11G : GND 라인
11L : Lch 라인
11R : Rch 라인
12 : 수지
13 : 실드선
14 : 보호 피복
100, 100A, 100B, 100C, 100D : 안테나 케이블
101 : 케이블부
101A, 101Aa, 101Ab : 금속선
101B, 101C : 케이블부
101G : GND 라인
101I : ID 라인
101L : Lch 라인
101LC : Lch 라인
101M : MIC 라인
101R : Rch 라인
101RC : Rch 라인
102 : 플러그
103 : 잭
103G : GND 단자
103I : ID 단자
103L : Lch 단자
103M : MIC 단자
103R : Rch 단자
111 : 실드선
112, 112A, 112B, 113 : 수지
114 : 보호 피복
115 : 편면 알루미늄박 테이프
124, 131 내지 134 : 저항
151 : 신호 전송 선로
152 : 안테나선
200 : 이어폰 케이블
201 : 케이블부
202L : Lch용 이어폰
202R : Rch용 이어폰
203 : 플러그
210 : 선단부
210G : GND 단자
210L : Lch 단자
210R : Rch 단자
220 : 후단부
220G : GND 단자
220L : Lch 단자
220R : Rch 단자
300 : 휴대 단말기
310 : 접속 단자
311 : 1핀
312 : 2핀
313 : 3핀
314 : 4핀
315 : 5핀
316 : 실드
317 : 페라이트 비즈
318 : 공통 모드 초크
319 : 콘덴서
320 : 표시부

Claims (10)

  1. 안테나로서,
    소정의 길이를 갖는 안테나 엘리먼트와,
    전기 신호를 전송하는 전송 선로와,
    상기 안테나 엘리먼트에서 수신하는 주파수대의 전파를 흡수해서 감쇠시키는 특성을 갖고, 적어도 상기 안테나 엘리먼트와 상기 전송 선로 사이에 배치되는 전파 흡수 감쇠부를 구비하는, 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전파 흡수 감쇠부는, 자성 재료를 함유하는 절연체로 형성되는, 안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 절연체에 함유되는 상기 자성 재료에는, 복소 투자율의 자기 손실항의 허부 μ''의 값이, 상기 안테나 엘리먼트가 수신하는 주파수대에 있어서 큰 재료가 사용되는, 안테나.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트와, 상기 전송 선로와, 상기 전파 흡수 감쇠부를 피복하는 피복부를 구비하고,
    상기 안테나는, 상기 안테나 엘리먼트와, 상기 전송 선로와, 상기 전파 흡수 감쇠부와, 상기 피복부가 일체로 된 케이블로서 구성되는, 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 전송 선로는, 그 대략 전체 길이가 상기 전파 흡수 감쇠부로 피복되어 있고, 상기 안테나 엘리먼트는, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외측에 배치되는, 안테나.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트는, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외주 부분에, 상기 전파 흡수 감쇠부의 대략 전체 길이를 피복하는 형상으로 설치되는, 안테나.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트는, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외주 부분에, 편조선 또는 권선으로서 형성되는, 안테나.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 안테나 엘리먼트는, 선상의 형상이며, 상기 전파 흡수 감쇠부의 외주 부분에 나선 형상으로 권회되어 구성되는, 안테나.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 안테나는, 상기 전파 흡수 감쇠부에서 그 대략 전체 길이가 피복된 상기 전송 선로와, 그 외주 부분이 그 대략 전체 길이에 걸쳐서 상기 전파 흡수 감쇠부로 피복된 상기 안테나 엘리먼트가, 상기 피복부의 내부에서 병행하게 배치되어 이루어지는, 안테나.
  10. 제3항에 있어서,
    상기 전파 흡수 감쇠부를 형성하는 상기 절연체에 함유되는 상기 자성 재료는 페라이트인, 안테나.
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