JP2000031721A - 内蔵アンテナ装置 - Google Patents
内蔵アンテナ装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/52—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure
- H01Q1/521—Means for reducing coupling between antennas; Means for reducing coupling between an antenna and another structure reducing the coupling between adjacent antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
- H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
- H01Q1/362—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith for broadside radiating helical antennas
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q21/00—Antenna arrays or systems
- H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
Landscapes
- Radio Transmission System (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
- Support Of Aerials (AREA)
- Transceivers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 携帯電話機に内蔵され、指向特性に優れ、ダ
イバーシティ構成で受信が安定し、広帯域で２周波数に
対応できる小型アンテナ装置を提供する。 【解決手段】携帯電話機の上部に２個のヘリカルコイル
素子をほぼ直交して内蔵させ、ダイポール構成あるいは
ダイバーシティ構成させる。電磁遮蔽板を中央部あるい
は下部に設けアンテナ干渉を低減しダイバーシティ効果
をあげ、給電あるいは無給電素子を追加し電磁結合で広
帯域化や２周波数対応をはかる。
イバーシティ構成で受信が安定し、広帯域で２周波数に
対応できる小型アンテナ装置を提供する。 【解決手段】携帯電話機の上部に２個のヘリカルコイル
素子をほぼ直交して内蔵させ、ダイポール構成あるいは
ダイバーシティ構成させる。電磁遮蔽板を中央部あるい
は下部に設けアンテナ干渉を低減しダイバーシティ効果
をあげ、給電あるいは無給電素子を追加し電磁結合で広
帯域化や２周波数対応をはかる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は携帯電話機に使用さ
れるアンテナに関し、筐体内蔵した良好なアンテナ放射
特性を有するアンテナ装置に関するものである。
れるアンテナに関し、筐体内蔵した良好なアンテナ放射
特性を有するアンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】携帯電話機は通信技術の革新により小型
化されてきているが、以下に述べる問題点があった。携
帯電話機には電波を送受信するアンテナが備えられてい
る。良好なアンテナ放射特性を確保するため図１２
（ａ）で示されるように、通信時にはホイップアンテナ
１を引き出し、待機時には図１２（ｂ）のようにアンテ
ナトップのヘリカルアンテナ２のみを出した状態にす
る。結果、アンテナが筐体３から出る長さが大きいため
携帯性やデザイン的にも邪魔である。
化されてきているが、以下に述べる問題点があった。携
帯電話機には電波を送受信するアンテナが備えられてい
る。良好なアンテナ放射特性を確保するため図１２
（ａ）で示されるように、通信時にはホイップアンテナ
１を引き出し、待機時には図１２（ｂ）のようにアンテ
ナトップのヘリカルアンテナ２のみを出した状態にす
る。結果、アンテナが筐体３から出る長さが大きいため
携帯性やデザイン的にも邪魔である。
【０００３】受信時にはホイップアンテナ１の引き出し
と受信用キー４を押す複数の操作が求められ、待機に入
る時にもホイップアンテナ１の収納と待機用キー５を押
す複数の操作が要求され、その際には、両手で操作する
必要がある。
と受信用キー４を押す複数の操作が求められ、待機に入
る時にもホイップアンテナ１の収納と待機用キー５を押
す複数の操作が要求され、その際には、両手で操作する
必要がある。
【０００４】また、ダイバーシティ受信が必要な規格の
携帯電話機では、通常、ホイップアンテナ１とヘリカル
アンテナ２を有するロッドアンテナ６と筐体３に内蔵さ
れる逆Ｆ型アンテナ７またはマイクロストリップアンテ
ナのような複数のアンテナで送受信を行う。結果、携帯
性やコストの阻害要因になる。
携帯電話機では、通常、ホイップアンテナ１とヘリカル
アンテナ２を有するロッドアンテナ６と筐体３に内蔵さ
れる逆Ｆ型アンテナ７またはマイクロストリップアンテ
ナのような複数のアンテナで送受信を行う。結果、携帯
性やコストの阻害要因になる。
【０００５】また、使用周波数が高く、アンテナが小型
化され、デジタル化されているにもかかわらず、電磁波
による頭部への影響に関して図１２で示される従来例で
は具体的対策がなされておらず、また対策することも困
難である。
化され、デジタル化されているにもかかわらず、電磁波
による頭部への影響に関して図１２で示される従来例で
は具体的対策がなされておらず、また対策することも困
難である。
【０００６】さらに、従来例のロッドアンテナ６のホイ
ップアンテナ１で送受信に必要な広帯域化、あるいは離
れた２つの周波数帯域に対応できる構成にするには材料
の信頼性や加工性を確保するのが難しい。
ップアンテナ１で送受信に必要な広帯域化、あるいは離
れた２つの周波数帯域に対応できる構成にするには材料
の信頼性や加工性を確保するのが難しい。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の内蔵アンテナ装置は、２個のヘリカルコイ
ル素子を携帯電話機の縦方向中心面に対しほぼ対称に傾
斜して筐体内部の上部に設け、２個のヘリカルコイル素
子を筐体の縦方向中心面近傍で上向きに筐体に内蔵して
配置する。
に、本発明の内蔵アンテナ装置は、２個のヘリカルコイ
ル素子を携帯電話機の縦方向中心面に対しほぼ対称に傾
斜して筐体内部の上部に設け、２個のヘリカルコイル素
子を筐体の縦方向中心面近傍で上向きに筐体に内蔵して
配置する。
【０００８】２個のヘリカルコイル素子の中心軸をほぼ
直交させる構成にして、ヘリカルコイル素子相互のアン
テナの干渉を小さくする。
直交させる構成にして、ヘリカルコイル素子相互のアン
テナの干渉を小さくする。
【０００９】２個のヘリカルコイル素子の２つの端子を
中央部に持ってきて、正負の給電部に接続し、線状でな
いヘリカルコイル状の２個の素子のダイポール構成にす
る。この場合も２個のヘリカルコイル素子は対称に傾斜
して配置される。
中央部に持ってきて、正負の給電部に接続し、線状でな
いヘリカルコイル状の２個の素子のダイポール構成にす
る。この場合も２個のヘリカルコイル素子は対称に傾斜
して配置される。
【００１０】２個のヘリカルコイル素子の２つの端子を
独立の給電部に接続し、独立した２個のアンテナとして
ダイバーシティ構成にする。２個のヘリカルコイル素子
は対称に傾斜して配置される。
独立の給電部に接続し、独立した２個のアンテナとして
ダイバーシティ構成にする。２個のヘリカルコイル素子
は対称に傾斜して配置される。
【００１１】対称に傾斜して配置した２個のヘリカルコ
イル素子のアンテナとしての干渉を低減させるために電
磁波を遮る電磁遮蔽板を以下の構成で配置する。
イル素子のアンテナとしての干渉を低減させるために電
磁波を遮る電磁遮蔽板を以下の構成で配置する。
【００１２】２個のヘリカルコイル素子の間の筐体の縦
方向中心面近傍に電磁遮蔽板を携帯電話機の筐体前面に
ほぼ垂直に配置し、双方のアンテナ放射の干渉を低減さ
せる。
方向中心面近傍に電磁遮蔽板を携帯電話機の筐体前面に
ほぼ垂直に配置し、双方のアンテナ放射の干渉を低減さ
せる。
【００１３】２個のヘリカルコイル素子の下部近傍に、
電磁遮蔽板を配置することにより、さらに双方のアンテ
ナ放射の干渉を低減させる。
電磁遮蔽板を配置することにより、さらに双方のアンテ
ナ放射の干渉を低減させる。
【００１４】２個のヘリカルコイル素子の下部から筐体
の前面側に連続した電磁遮蔽板を配置して筐体の前面方
向への電磁波の放射も低減させる。
の前面側に連続した電磁遮蔽板を配置して筐体の前面方
向への電磁波の放射も低減させる。
【００１５】ダイポール構成にした２個のヘリカルコイ
ル素子の中心軸の近傍または中心軸を共通にして対称に
屈曲させた線状またはヘリカルコイル状の無給電素子を
配置して、対象周波数の広帯域化や複数化を図る。
ル素子の中心軸の近傍または中心軸を共通にして対称に
屈曲させた線状またはヘリカルコイル状の無給電素子を
配置して、対象周波数の広帯域化や複数化を図る。
【００１６】ダイバーシティ構成にした２個のヘリカル
コイル素子の中心軸近傍に対称に屈曲させた線状の無給
電素子を、あるいは中心軸を共通にして追加の２個のヘ
リカルコイルの給電素子を配置して、対象周波数の広帯
域化や複数化を図る。
コイル素子の中心軸近傍に対称に屈曲させた線状の無給
電素子を、あるいは中心軸を共通にして追加の２個のヘ
リカルコイルの給電素子を配置して、対象周波数の広帯
域化や複数化を図る。
【００１７】内蔵アンテナを収納する筐体上部の中央部
を連続的に凸になる構成にして、携帯性や外観的に優れ
たものにする。
を連続的に凸になる構成にして、携帯性や外観的に優れ
たものにする。
【００１８】２個のヘリカルコイル素子の主要巻き面が
筐体の縦方向中心面に対し平行になるように巻くことに
より、筐体の幅方向の制約に対して機能的に内蔵アンテ
ナを配置できる。
筐体の縦方向中心面に対し平行になるように巻くことに
より、筐体の幅方向の制約に対して機能的に内蔵アンテ
ナを配置できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例をもと
に図面を参照して説明する。図１では携帯電話機の上部
に２個のヘリカルコイル素子９、１０が筐体８の縦方向
中心面に対し対称に傾斜して設けられている。縦方向中
心面近傍ではヘリカルコイル素子９、１０は上向きに配
置される。
に図面を参照して説明する。図１では携帯電話機の上部
に２個のヘリカルコイル素子９、１０が筐体８の縦方向
中心面に対し対称に傾斜して設けられている。縦方向中
心面近傍ではヘリカルコイル素子９、１０は上向きに配
置される。
【００２０】なお、本発明の実施例では請求項１の細長
のアンテナ素子として請求項２以下ではヘリカルコイル
素子を使用している。最も構成しやすく、寸法的に効率
もよいからであるが、他の構成例として、導体を複数に
折り曲げて短縮化したアンテナ素子なども請求項１の細
長のアンテナ素子として利用することができる。
のアンテナ素子として請求項２以下ではヘリカルコイル
素子を使用している。最も構成しやすく、寸法的に効率
もよいからであるが、他の構成例として、導体を複数に
折り曲げて短縮化したアンテナ素子なども請求項１の細
長のアンテナ素子として利用することができる。
【００２１】図１にもどり、２個のヘリカルコイル素子
９、１０の端子１１、１２は筐体８に収納された、図示
されてないが、整合回路を介して送受信回路に接続され
る。筐体８の前面１３には受話用スピーカ１４が設けら
れる。
９、１０の端子１１、１２は筐体８に収納された、図示
されてないが、整合回路を介して送受信回路に接続され
る。筐体８の前面１３には受話用スピーカ１４が設けら
れる。
【００２２】図１で示した２個のヘリカルコイル素子
９、１０を内蔵アンテナとして筐体８の上部に設置した
場合、図２（ａ）で示すように筐体１５の上部１６が曲
線的に、図２（ｂ）で示すように筐体１７の上部１８が
直線的に外観が形成されていても上部１６、１８の中央
部が凸になるように連続的に構成される。
９、１０を内蔵アンテナとして筐体８の上部に設置した
場合、図２（ａ）で示すように筐体１５の上部１６が曲
線的に、図２（ｂ）で示すように筐体１７の上部１８が
直線的に外観が形成されていても上部１６、１８の中央
部が凸になるように連続的に構成される。
【００２３】筐体から出っ張ったアンテナがないため携
帯時に取り出し易く、また受信時と待機時にアンテナを
引き出しあるいは収納する操作と、受信用キー１９、２
１ないし待機用キー２０、２２を押す操作の複数の操作
をする必要がない。
帯時に取り出し易く、また受信時と待機時にアンテナを
引き出しあるいは収納する操作と、受信用キー１９、２
１ないし待機用キー２０、２２を押す操作の複数の操作
をする必要がない。
【００２４】図１で示したように、２個のヘリカルコイ
ル素子９、１０の中心軸をほぼ直交させた理由はアンテ
ナの相互干渉を少なくするためであるが、その結果、近
い場所に設置されていても、ほぼ独立したアンテナとし
て考えることができ、ダイバーシティ構成する場合に必
要なことになる。
ル素子９、１０の中心軸をほぼ直交させた理由はアンテ
ナの相互干渉を少なくするためであるが、その結果、近
い場所に設置されていても、ほぼ独立したアンテナとし
て考えることができ、ダイバーシティ構成する場合に必
要なことになる。
【００２５】図３、図４および図５で示すように、２個
のヘリカルコイル素子の直交配置以外に電磁遮蔽材を使
用する理由は、電磁遮蔽材で近接したアンテナからの電
磁波を吸収減衰させて、あるいは反射させて近接した２
個のヘリカルコイル素子のアンテナの相互干渉をさらに
小さくすることである。
のヘリカルコイル素子の直交配置以外に電磁遮蔽材を使
用する理由は、電磁遮蔽材で近接したアンテナからの電
磁波を吸収減衰させて、あるいは反射させて近接した２
個のヘリカルコイル素子のアンテナの相互干渉をさらに
小さくすることである。
【００２６】図３では２個のヘリカルコイル素子２３、
２４の間の筐体の縦方向中心面近傍に電磁遮蔽板２５を
筐体８の前面１３にほぼ垂直に配置して、近接するヘリ
カルコイル素子２３と２４のアンテナの相互干渉を低減
させることができる。
２４の間の筐体の縦方向中心面近傍に電磁遮蔽板２５を
筐体８の前面１３にほぼ垂直に配置して、近接するヘリ
カルコイル素子２３と２４のアンテナの相互干渉を低減
させることができる。
【００２７】図４では２個のヘリカルコイル素子２６、
２７の下部近傍に電磁遮蔽板２８、２９を配置して、近
接するヘリカルコイル素子２６と２７のアンテナの相互
干渉を低減させることができる。
２７の下部近傍に電磁遮蔽板２８、２９を配置して、近
接するヘリカルコイル素子２６と２７のアンテナの相互
干渉を低減させることができる。
【００２８】図５では２個のヘリカルコイル素子３２、
３３の下部から、筐体８の前面１３側に連続した電磁遮
蔽板３４を配置して、近接するヘリカルコイル素子３２
と３３のアンテナの相互干渉を低減させることができ
る。
３３の下部から、筐体８の前面１３側に連続した電磁遮
蔽板３４を配置して、近接するヘリカルコイル素子３２
と３３のアンテナの相互干渉を低減させることができ
る。
【００２９】本発明の内蔵アンテナ装置を図１から図５
の実施例で示したように、２個のヘリカルコイル素子の
直交配置および電磁遮蔽板による相互の干渉低減、直交
配置による２個のヘリカルコイル素子の異なるアンテナ
の指向性、さらにヘリカルコイル素子のアンテナが電界
と磁界の両方を検出できることなどを複合的に有効に用
いる。
の実施例で示したように、２個のヘリカルコイル素子の
直交配置および電磁遮蔽板による相互の干渉低減、直交
配置による２個のヘリカルコイル素子の異なるアンテナ
の指向性、さらにヘリカルコイル素子のアンテナが電界
と磁界の両方を検出できることなどを複合的に有効に用
いる。
【００３０】２個のヘリカルコイル素子のアンテナの相
互干渉を小さくすることは２個のアンテナでダイバーシ
ティ受信するには必要である。さらに、小型化され、部
品の自由な配置が制限される携帯電話機ではアンテナ間
距離に依存する空間ダイバーシティだけでは限界があ
る。従って、本発明の内蔵アンテナ装置のように異なる
指向性を有する２個のアンテナによる指向性ダイバーシ
ティや偏波ダイバーシティが安定した電波受信に有効に
なる。
互干渉を小さくすることは２個のアンテナでダイバーシ
ティ受信するには必要である。さらに、小型化され、部
品の自由な配置が制限される携帯電話機ではアンテナ間
距離に依存する空間ダイバーシティだけでは限界があ
る。従って、本発明の内蔵アンテナ装置のように異なる
指向性を有する２個のアンテナによる指向性ダイバーシ
ティや偏波ダイバーシティが安定した電波受信に有効に
なる。
【００３１】また、ヘリカルコイル素子は線状のホイッ
プアンテナ等とは異なり基地局からの空間電磁波の電界
成分も磁界成分も検知できる。従って受信中の携帯電話
機の姿勢やフェージングによる偏波面のランダムな傾き
に対して平均的に受信が可能になる。
プアンテナ等とは異なり基地局からの空間電磁波の電界
成分も磁界成分も検知できる。従って受信中の携帯電話
機の姿勢やフェージングによる偏波面のランダムな傾き
に対して平均的に受信が可能になる。
【００３２】図４の実施例で示すように２個のヘリカル
コイル素子２６、２７の端子３０、３１に給電部から正
負で給電されることにより、２個のヘリカルコイル素子
２６、２７はダイポール構成のアンテナとして振る舞う
ことができる。２個のヘリカルコイル素子はあたかも２
つのアンテナで送受信するダイバーシティ構成とほぼ等
価になる。２個のヘリカルコイル素子２６、２７の巻き
方向は同じである。ダイポール構成の内蔵アンテナ装置
を用いることにより筐体内の地板金属や筐体自体にはあ
まり電流が流れず、携帯電話機の手での取り扱いによる
アンテナの放射特性の変化が小さい。
コイル素子２６、２７の端子３０、３１に給電部から正
負で給電されることにより、２個のヘリカルコイル素子
２６、２７はダイポール構成のアンテナとして振る舞う
ことができる。２個のヘリカルコイル素子はあたかも２
つのアンテナで送受信するダイバーシティ構成とほぼ等
価になる。２個のヘリカルコイル素子２６、２７の巻き
方向は同じである。ダイポール構成の内蔵アンテナ装置
を用いることにより筐体内の地板金属や筐体自体にはあ
まり電流が流れず、携帯電話機の手での取り扱いによる
アンテナの放射特性の変化が小さい。
【００３３】図５の実施例で示すように２個のヘリカル
コイル素子３２、３３の端子３５、３６を独立の給電部
に接続することにより２個のヘリカルコイル素子３２、
３３はダイバーシティ構成のアンテナとして振る舞う。
図５の端子配置の場合には２個のヘリカルコイル３２、
３３の巻き方向は同じである。アンテナの放射特性の変
化を小さくし、アンテナインピーダンスを大きくし過ぎ
ないために２個ヘリカルコイル素子３２、３３の電気長
を対象周波数の８分の３に近似させるとよい。
コイル素子３２、３３の端子３５、３６を独立の給電部
に接続することにより２個のヘリカルコイル素子３２、
３３はダイバーシティ構成のアンテナとして振る舞う。
図５の端子配置の場合には２個のヘリカルコイル３２、
３３の巻き方向は同じである。アンテナの放射特性の変
化を小さくし、アンテナインピーダンスを大きくし過ぎ
ないために２個ヘリカルコイル素子３２、３３の電気長
を対象周波数の８分の３に近似させるとよい。
【００３４】送受信の対象周波数の広帯域化や、大きく
はなれた複数の対象周波数を扱うマルチバンドに対応す
るため、２個のヘリカルコイル素子に追加の素子を電磁
的に結合する方法をとることが簡単で有効である。
はなれた複数の対象周波数を扱うマルチバンドに対応す
るため、２個のヘリカルコイル素子に追加の素子を電磁
的に結合する方法をとることが簡単で有効である。
【００３５】図６の実施例で示すのはダイポール構成の
アンテナに追加の素子を用いる例である。図６（ａ）で
はダイポール構成の２個のヘリカルコイル素子３７、３
８に中心軸を共通にして対称に屈曲させた無給電ヘリカ
ルコイル素子３９を追加する。無給電ヘリカルコイル素
子３９の巻き径は２個のヘリカルコイル素子３７、３８
より小さくしてもよいし、同じ径にしてもよい。
アンテナに追加の素子を用いる例である。図６（ａ）で
はダイポール構成の２個のヘリカルコイル素子３７、３
８に中心軸を共通にして対称に屈曲させた無給電ヘリカ
ルコイル素子３９を追加する。無給電ヘリカルコイル素
子３９の巻き径は２個のヘリカルコイル素子３７、３８
より小さくしてもよいし、同じ径にしてもよい。
【００３６】図６（ｂ）ではダイポール構成の２個のヘ
リカルコイル素子３７、３８の中心軸近傍に対称に屈曲
させた無給電線状素子４２を追加する。
リカルコイル素子３７、３８の中心軸近傍に対称に屈曲
させた無給電線状素子４２を追加する。
【００３７】追加の無給電のヘリカルコイル素子３９や
線状素子４２の電気長は対象周波数の２分の１にするこ
とにより対象周波数で共振が生じ、電磁結合により端子
４０、４１から電波を受信し、逆に電波を発信する。
線状素子４２の電気長は対象周波数の２分の１にするこ
とにより対象周波数で共振が生じ、電磁結合により端子
４０、４１から電波を受信し、逆に電波を発信する。
【００３８】また、無給電のヘリカルコイル素子３９や
線状素子４２の電気長をダイポール構成の２個のヘリカ
ルコイル素子３７、３８の対象周波数から少し離れた周
波数の２分の１にすることにより対象周波数の広帯域化
をはかる事ができる。
線状素子４２の電気長をダイポール構成の２個のヘリカ
ルコイル素子３７、３８の対象周波数から少し離れた周
波数の２分の１にすることにより対象周波数の広帯域化
をはかる事ができる。
【００３９】無給電のヘリカルコイル素子３９や線状素
子４２の電気長をダイポール構成の２個のヘリカルコイ
ル素子３７、３８の対象周波数から大きくはなれた高い
周波数の２分の１にすることにより２つの対象周波数に
対応できる。
子４２の電気長をダイポール構成の２個のヘリカルコイ
ル素子３７、３８の対象周波数から大きくはなれた高い
周波数の２分の１にすることにより２つの対象周波数に
対応できる。
【００４０】図７の実施例で示すのはダイバーシティ構
成のアンテナに追加の素子を用いる例である。図７
（ａ）ではダイバーシティ構成の２個のヘリカルコイル
素子４３、４４と中心軸を共通にして追加の２個のヘリ
カルコイル素子４５、４６を配置し、端子４７、４８に
独立に接続して給電素子とする。電気長を対象周波数に
対応させることにより広帯域化や２つの対象周波数に対
応できる。
成のアンテナに追加の素子を用いる例である。図７
（ａ）ではダイバーシティ構成の２個のヘリカルコイル
素子４３、４４と中心軸を共通にして追加の２個のヘリ
カルコイル素子４５、４６を配置し、端子４７、４８に
独立に接続して給電素子とする。電気長を対象周波数に
対応させることにより広帯域化や２つの対象周波数に対
応できる。
【００４１】図７（ｂ）ではダイバーシティ構成の２個
のヘリカルコイル素子４３、４４の中心軸近傍に対称に
屈曲させた追加の無給電線状素子４９を配置したもので
ある。無給電線状素子４７の電気長は対象周波数の２分
の１にすると共振が生じやすく、電磁結合により端子４
７、４８から送受信が可能で、広帯域化や２つの対象周
波数に対応できる。
のヘリカルコイル素子４３、４４の中心軸近傍に対称に
屈曲させた追加の無給電線状素子４９を配置したもので
ある。無給電線状素子４７の電気長は対象周波数の２分
の１にすると共振が生じやすく、電磁結合により端子４
７、４８から送受信が可能で、広帯域化や２つの対象周
波数に対応できる。
【００４２】小型化された携帯電話機の上部に２個のヘ
リカルコイル素子を収納する場合、通常に巻いたもので
は両端が筐体の縦方向に対し傾いた状態になり筐体の幅
に収納されない。仮に収納してもヘリカルコイル素子を
縮めた状態になり、アンテナとしての効率が低下する。
これを避けるために、図８（ａ）のダイポール構成の２
個のヘリカルコイル素子５０、５１、および、図８の
（ｂ）のダイバーシティ構成の２個のヘリカルコイル素
子５４、５５の主要な巻き面を、端子５２、５３、およ
び、端子５６、５７側から端まで筐体の縦方向の中心面
に対し平行にするとよい。
リカルコイル素子を収納する場合、通常に巻いたもので
は両端が筐体の縦方向に対し傾いた状態になり筐体の幅
に収納されない。仮に収納してもヘリカルコイル素子を
縮めた状態になり、アンテナとしての効率が低下する。
これを避けるために、図８（ａ）のダイポール構成の２
個のヘリカルコイル素子５０、５１、および、図８の
（ｂ）のダイバーシティ構成の２個のヘリカルコイル素
子５４、５５の主要な巻き面を、端子５２、５３、およ
び、端子５６、５７側から端まで筐体の縦方向の中心面
に対し平行にするとよい。
【００４３】また、収納寸法の制約を避けるため、上か
ら２個のヘリカルコイル素子５８、５９をみた図８
（ｃ）のように、中心軸をずらして内側の端を近接する
とよい。中心軸をずらすことによって２個のヘリカルコ
イル素子５８、５９のアンテナの相互干渉が小さくな
る。
ら２個のヘリカルコイル素子５８、５９をみた図８
（ｃ）のように、中心軸をずらして内側の端を近接する
とよい。中心軸をずらすことによって２個のヘリカルコ
イル素子５８、５９のアンテナの相互干渉が小さくな
る。
【００４４】図３、図４および図５で用いられた電磁遮
蔽板は隣接する２個のヘリカルコイル素子のアンテナの
相互干渉を小さくするものであるが、電磁波を吸収ある
いは反射する材料で構成する必要がある。
蔽板は隣接する２個のヘリカルコイル素子のアンテナの
相互干渉を小さくするものであるが、電磁波を吸収ある
いは反射する材料で構成する必要がある。
【００４５】電磁波を吸収し減衰させる電磁遮蔽板が本
発明の内蔵アンテナの遮蔽には最も優れると考えられ
る。携帯電話機に使用される周波数としては８００ＭＨ
ｚから１．９ＧＨｚで、この帯域において効率的に吸
収、減衰させる必要がある。具体的な材料の例として、
軟磁性フェライトやその微粉をゴムや樹脂で成形したも
の、カーボンや、一定の長さを金属細線を成形したも
の、あるいは、前記材料を一定の比率で混合し成形した
ものがあげられる。
発明の内蔵アンテナの遮蔽には最も優れると考えられ
る。携帯電話機に使用される周波数としては８００ＭＨ
ｚから１．９ＧＨｚで、この帯域において効率的に吸
収、減衰させる必要がある。具体的な材料の例として、
軟磁性フェライトやその微粉をゴムや樹脂で成形したも
の、カーボンや、一定の長さを金属細線を成形したも
の、あるいは、前記材料を一定の比率で混合し成形した
ものがあげられる。
【００４６】電磁波の吸収をほぼ完全にするには厚さを
数ｍｍ程度以上にする必要がある。しかし、形状寸法や
重さにおいて制約のある携帯電話機用途では限度があ
る。対応の仕方として、あるレベルの減衰で設計する
か、他の構成を附加して対応することが考えられる。
数ｍｍ程度以上にする必要がある。しかし、形状寸法や
重さにおいて制約のある携帯電話機用途では限度があ
る。対応の仕方として、あるレベルの減衰で設計する
か、他の構成を附加して対応することが考えられる。
【００４７】他の構成を附加するものとして、電磁波を
吸収する材料の板に金属板のような導電性材の板を重ね
て、吸収、減衰されなかった電磁波を反射してさらに電
磁波を吸収する板の層を通すことによって減衰の効率を
あげる。この場合、導電性材の板のアンテナとしての振
る舞いを小さくするため、携帯電話機内の筐体金属等の
地導体に電気的に接続するとよい。
吸収する材料の板に金属板のような導電性材の板を重ね
て、吸収、減衰されなかった電磁波を反射してさらに電
磁波を吸収する板の層を通すことによって減衰の効率を
あげる。この場合、導電性材の板のアンテナとしての振
る舞いを小さくするため、携帯電話機内の筐体金属等の
地導体に電気的に接続するとよい。
【００４８】電磁遮蔽板として、金属板のような導電性
材のみで構成することも考えられるが、十分に接地され
ていてもアンテナ的挙動をなくすことが出来ない。した
がって、金属板のみで電磁遮蔽板を構成するのは、ある
程度の効果を目的とした場合に限定される。
材のみで構成することも考えられるが、十分に接地され
ていてもアンテナ的挙動をなくすことが出来ない。した
がって、金属板のみで電磁遮蔽板を構成するのは、ある
程度の効果を目的とした場合に限定される。
【００４９】本発明の内蔵アンテナ装置の指向特性を図
１０で示す。図９は測定方法を示すもので、図９（ａ）
は直交する２個のヘリカルコイル素子６０で構成される
内蔵アンテナを収納する携帯電話機６１を配置したもの
である。２個のヘリカルコイル素子６０の下部に電磁遮
蔽板６２を配置し、中央から下に板状の金属板の地導体
６４を内蔵する。
１０で示す。図９は測定方法を示すもので、図９（ａ）
は直交する２個のヘリカルコイル素子６０で構成される
内蔵アンテナを収納する携帯電話機６１を配置したもの
である。２個のヘリカルコイル素子６０の下部に電磁遮
蔽板６２を配置し、中央から下に板状の金属板の地導体
６４を内蔵する。
【００５０】図９（ｃ）で単一のヘリカルコイル素子６
５を横方向に配置し、下に電磁遮蔽板６６と金属板の地
導体６７を内蔵した携帯電話機６８を配置したものを示
す。
５を横方向に配置し、下に電磁遮蔽板６６と金属板の地
導体６７を内蔵した携帯電話機６８を配置したものを示
す。
【００５１】図９（ｂ）は測定方法を３次元的に示した
もので、ＸＹ平面での電界強度を示したものが図１０で
ある。太い実線で示す曲線６９が本発明の直交する２個
のヘリカルコイル素子６０で構成される内蔵アンテナ図
９（ａ）の場合の放射パターンで、細い実線で示す曲線
７０が図９（ｃ）の場合の放射パターンを示すものであ
る。比較すると、Ｘ方向、つまり単一のヘリカルコイル
素子６５の中心軸方向の電界強度の差が大きくでる。ヘ
リカルコイル素子の電気長はいずれの場合にも測定周波
数の８分の３相当のものにした。
もので、ＸＹ平面での電界強度を示したものが図１０で
ある。太い実線で示す曲線６９が本発明の直交する２個
のヘリカルコイル素子６０で構成される内蔵アンテナ図
９（ａ）の場合の放射パターンで、細い実線で示す曲線
７０が図９（ｃ）の場合の放射パターンを示すものであ
る。比較すると、Ｘ方向、つまり単一のヘリカルコイル
素子６５の中心軸方向の電界強度の差が大きくでる。ヘ
リカルコイル素子の電気長はいずれの場合にも測定周波
数の８分の３相当のものにした。
【００５２】したがって、単一あるいは中心軸が平行の
２個のヘリカルコイル素子を内蔵アンテナ装置として使
用するのに較べ、中心軸が直交した２個のヘリカルコイ
ル素子を内蔵アンテナ装置として用いることにより広い
指向特性を得ることができる。既に述べたように、ダイ
バーシティ効果も期待でき、携帯電話機の内蔵アンテナ
装置としては当然有利になる。
２個のヘリカルコイル素子を内蔵アンテナ装置として使
用するのに較べ、中心軸が直交した２個のヘリカルコイ
ル素子を内蔵アンテナ装置として用いることにより広い
指向特性を得ることができる。既に述べたように、ダイ
バーシティ効果も期待でき、携帯電話機の内蔵アンテナ
装置としては当然有利になる。
【００５３】図１１で２つの周波数対応の図７（ａ）の
実施例の内蔵アンテナ装置の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）
を示す。横軸に受信周波数、縦軸にＶＳＷＲを示してい
る。ＶＳＷＲの値が１．０に近いほど望ましいインピー
ダンスであることを示している。８５０ＭＨｚおよび
１．９ＧＨｚ近傍の周波数帯域にＶＳＷＲが２以下にな
る領域が存在する。ちなみに内蔵アンテナ装置は８５０
ＭＨｚと１．９ＧＨｚの波長の８分の３波長の電気長の
ヘリカルアンテナ素子を図７（ａ）の構成にしたもので
測定した。
実施例の内蔵アンテナ装置の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）
を示す。横軸に受信周波数、縦軸にＶＳＷＲを示してい
る。ＶＳＷＲの値が１．０に近いほど望ましいインピー
ダンスであることを示している。８５０ＭＨｚおよび
１．９ＧＨｚ近傍の周波数帯域にＶＳＷＲが２以下にな
る領域が存在する。ちなみに内蔵アンテナ装置は８５０
ＭＨｚと１．９ＧＨｚの波長の８分の３波長の電気長の
ヘリカルアンテナ素子を図７（ａ）の構成にしたもので
測定した。
【００５４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００５５】２個のヘリカルコイル素子を携帯電話の上
部に内蔵させるため、筐体からのアンテナの出っ張りが
なく、携帯性やデザイン的に優れる。
部に内蔵させるため、筐体からのアンテナの出っ張りが
なく、携帯性やデザイン的に優れる。
【００５６】アンテナの引き出しや収納の操作がないた
め、受信時には受信用キーを、待機時には待機用キーを
押すのみで操作が簡単になる。
め、受信時には受信用キーを、待機時には待機用キーを
押すのみで操作が簡単になる。
【００５７】２個のヘリカルコイル素子をほぼ直交させ
て携帯電話機の上部に内蔵させ、筐体もヘリカルコイル
素子を上部内側に近接して入れる構成にするため、内蔵
アンテナ装置の占める空間は比較的小さくまとまったも
のになる。
て携帯電話機の上部に内蔵させ、筐体もヘリカルコイル
素子を上部内側に近接して入れる構成にするため、内蔵
アンテナ装置の占める空間は比較的小さくまとまったも
のになる。
【００５８】２個のヘリカルアンテナと電磁遮蔽板を使
用しても単一部品の生産に近く、コスト的にも従来のア
ンテナより高くならない。
用しても単一部品の生産に近く、コスト的にも従来のア
ンテナより高くならない。
【００５９】アンテナの指向特性は２個のヘリカルコイ
ルを直交させ、また相互の干渉を少なくして使用するた
め、ほぼどの方向にも安定した特性を示す。
ルを直交させ、また相互の干渉を少なくして使用するた
め、ほぼどの方向にも安定した特性を示す。
【００６０】また、２個のヘリカルコイル素子は２個の
独立したアンテナとして振る舞い、結果、ダイポール構
成でもダイバーシティ構成でも、ある程度の空間ダイバ
ーシティの他、指向性ダイバーシティと偏波ダイバーシ
ティが有効に働く。
独立したアンテナとして振る舞い、結果、ダイポール構
成でもダイバーシティ構成でも、ある程度の空間ダイバ
ーシティの他、指向性ダイバーシティと偏波ダイバーシ
ティが有効に働く。
【００６１】２個のヘリカルコイル素子のアンテナの干
渉を低減する目的の電磁遮蔽板は筐体の前面側にも連続
して設けることにより、携帯電話機の使用時に頭部への
電磁波の放射が抑制される。
渉を低減する目的の電磁遮蔽板は筐体の前面側にも連続
して設けることにより、携帯電話機の使用時に頭部への
電磁波の放射が抑制される。
【００６２】２個のヘリカルコイル素子に給電あるいは
無給電の追加のヘリカルコイル素子や線状素子を設ける
ことにより、送受信の広帯域化や２周波数化が比較的簡
単にできる。
無給電の追加のヘリカルコイル素子や線状素子を設ける
ことにより、送受信の広帯域化や２周波数化が比較的簡
単にできる。
【図１】本発明の実施例の一部切り欠き斜視図である。
【図２】本発明の実施例の外観図である。
【図３】本発明の実施例の一部切り欠き斜視図である。
【図４】本発明の実施例の一部切り欠き斜視図である。
【図５】本発明の実施例の一部切り欠き斜視図である。
【図６】本発明の２個のヘリカルコイル素子の構成図で
ある。
ある。
【図７】本発明の２個のヘリカルコイル素子の構成図で
ある。
ある。
【図８】本発明の２個のヘリカルコイル素子の構成図で
ある。
ある。
【図９】本発明の実施例の測定方法を示す図である。
【図１０】本発明の内蔵アンテナ装置の放射パターンを
示す図である。
示す図である。
【図１１】本発明の内蔵アンテナ装置の電圧定在波比特
性を示す図である。
性を示す図である。
【図１２】従来の携帯電話機のアンテナを示す外観図で
ある。
ある。
１ ホイップアンテナ ２ ヘリカルアンテナ ３、８、１５、１７ 筐体 ４、１９、２１ 受信用キー ５、２０、２２ 待機用キー ６ ロッドアンテナ ７ 逆Ｆ型アンテナ ９、１０、２３、２４、２６、２７、３２、３３、３
７、３８、４３、４４、５０、５１、５４、５５、５
８、５９、６０、６５ ヘリカルコイル素子 １１、１２、３０、３１、３５、３６、４０、４１、４
７、４８、５２、５３、５６、５７ 端子 ２５、２８、２９、３４、６２、６６ 電磁遮蔽板 ３９ 屈曲した無給電ヘリカルコイル素子 ４２、４９ 屈曲した無給電線状素子 ４５、４６ 給電ヘリカルコイル素子
７、３８、４３、４４、５０、５１、５４、５５、５
８、５９、６０、６５ ヘリカルコイル素子 １１、１２、３０、３１、３５、３６、４０、４１、４
７、４８、５２、５３、５６、５７ 端子 ２５、２８、２９、３４、６２、６６ 電磁遮蔽板 ３９ 屈曲した無給電ヘリカルコイル素子 ４２、４９ 屈曲した無給電線状素子 ４５、４６ 給電ヘリカルコイル素子
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 7/10 Ｈ０４Ｂ 7/10 Ａ Ｂ
Claims (19)
- 【請求項１】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、２個の細長のアンテナ素子を筐体の縦方向中心面に
対しほぼ対称に傾斜して筐体内部の上部に設け、前記２
個の細長のアンテナ素子を前記縦方向中心面近傍で上向
き方向に配置したことを特徴とする内蔵アンテナ装置。 - 【請求項２】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個の細長のアンテナ素子として２個のヘリカ
ルコイル素子を用い、前記２個のヘリカルコイル素子の
中心軸をほぼ直交させる構成にしたことを特徴とする請
求項１記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項３】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子に正負の給電部を設
けてダイポール構成にしたことを特徴とする請求項２記
載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項４】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子に独立の給電部を設
けてダイバーシティ構成にしたことを特徴とする請求項
２記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項５】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子の前記縦方向中心面
近傍に電磁遮蔽板を前記筐体の前面に垂直に配置する構
成にしたことを特徴とする請求項２から４記載の内蔵ア
ンテナ装置。 - 【請求項６】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子の下部に電磁遮蔽板
を配置した構成にしたことを特徴とする請求項２から４
記載のアンテナ装置。 - 【請求項７】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子の下部から前記筐体
の前面側に連続する電磁遮蔽板を配置する構成にしたこ
とを特徴とする請求項２から４記載の内蔵アンテナ装
置。 - 【請求項８】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記電磁遮蔽板を電波吸収材で構成したことを特徴
とする請求項５、６および７記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項９】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記電磁遮蔽板として電波吸収材と導電性材を重ね
た板を用い、前記電波吸収材を前記２個のヘリカルコイ
ル素子側に配置したことを特徴とする請求項５、６およ
び７記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項１０】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記重ねた板の前記導電性材を前記筐体内の地導体
に電気的に接続したことを特徴とする請求項９記載の内
蔵アンテナ装置。 - 【請求項１１】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記ダイポール構成の前記２個のヘリカルコイル素
子の中心軸を共通にして対称に屈曲させた追加の無給電
ヘリカルコイル素子を配置したことを特徴とする請求項
３記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項１２】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記ダイポール構成の前記２個のヘリカルコイル素
子の中心軸近傍に対称に屈曲させた追加の無給電線状素
子を配置したことを特徴とする請求項３記載の内蔵アン
テナ装置。 - 【請求項１３】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記ダイバーシティ構成の前記２個のヘリカルコイ
ル素子の中心軸近傍に対称に屈曲させた追加の無給電線
状素子を配置したことを特徴とする請求項４記載の内蔵
アンテナ装置。 - 【請求項１４】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記ダイバーシティ構成の前記２個のヘリカルコイ
ル素子の中心軸を共通にして追加の２個のヘリカルコイ
ル素子を設け、前記独立の給電部に接続したことを特徴
とする請求項４記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項１５】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子を前記筐体内部の上
部に収納し、前記筐体上部の中央部を連続的に凸になる
構成にしたことを特徴とする請求項２から５記載の内蔵
アンテナ装置。 - 【請求項１６】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、対称に屈曲させた前記無給電ヘリカルコイル素子の
電気長を対象とする周波数の波長の２分の１にしたこと
を特徴とする請求項１１記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項１７】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、対称に屈曲させた前記無給電線状素子の電気長を対
象とする周波数の波長の２分の１にしたことを特徴とす
る請求項１２、１３記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項１８】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子の主要巻き面を前記
筐体の前記縦方向中心面に対し平行にしたことを特徴と
する請求項２から４記載の内蔵アンテナ装置。 - 【請求項１９】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、前記２個のヘリカルコイル素子の中心軸を前記筐体
の前後方向にずらしたことを特徴とする請求項２から４
記載の内蔵アンテナ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198220A JP2000031721A (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 内蔵アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10198220A JP2000031721A (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 内蔵アンテナ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000031721A true JP2000031721A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16387510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10198220A Pending JP2000031721A (ja) | 1998-07-14 | 1998-07-14 | 内蔵アンテナ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000031721A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1998
- 1998-07-14 JP JP10198220A patent/JP2000031721A/ja active Pending
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