JP2000138514A - 内蔵アンテナ装置 - Google Patents
内蔵アンテナ装置Info
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- JP2000138514A JP2000138514A JP30913998A JP30913998A JP2000138514A JP 2000138514 A JP2000138514 A JP 2000138514A JP 30913998 A JP30913998 A JP 30913998A JP 30913998 A JP30913998 A JP 30913998A JP 2000138514 A JP2000138514 A JP 2000138514A
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- antenna
- coil element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 携帯電話機において、ヘリカルコイル素子の
線材料にアルミニウムを用いて、リアクタンス成分が小
さく、帯域の広い内蔵アンテナ装置を提供する。 【解決手段】携帯電話機の上部に内蔵させるヘリカルコ
イル素子を線径の大きいアルミニウム線で構成する。端
部をはんだ接合できる金属で覆い基板にはんだ固定して
もよい。太い線径で広帯域にし、ヘリカルコイル素子の
形状配置を屈曲させたり、ダイバーシティ構成をとり広
い送受信方向を有し、広帯域で感度の良いアンテナにす
る。
線材料にアルミニウムを用いて、リアクタンス成分が小
さく、帯域の広い内蔵アンテナ装置を提供する。 【解決手段】携帯電話機の上部に内蔵させるヘリカルコ
イル素子を線径の大きいアルミニウム線で構成する。端
部をはんだ接合できる金属で覆い基板にはんだ固定して
もよい。太い線径で広帯域にし、ヘリカルコイル素子の
形状配置を屈曲させたり、ダイバーシティ構成をとり広
い送受信方向を有し、広帯域で感度の良いアンテナにす
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、筐体に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、筐体に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10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ものが一般に広く用いられてい
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10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ものが一般に広く用いられてい
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】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またはヘリ
カルアンテナ2と筐体3に内蔵される逆F型アンテナ4
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またはヘリ
カルアンテナ2と筐体3に内蔵される逆F型アンテナ4
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。
【0004】また図示されていないが、携帯電話機の内
蔵アンテナ装置としてヘリカルコイル素子を用いる従来
例もある。線材料として回路との接続する際に、はんだ
接合が可能な銅あるいは銅合金等が用いられている。し
かし、比重が大きく、曲げ剛性が大きいため、線径の小
さい線材料を用いる。線径が小さいとアンテナのリアク
タンス成分が大きくなったり、リアクタンスの変化率が
大きいため、帯域が狭くアンテナの入力インピーダンス
のばらつきが大きくなる。
蔵アンテナ装置としてヘリカルコイル素子を用いる従来
例もある。線材料として回路との接続する際に、はんだ
接合が可能な銅あるいは銅合金等が用いられている。し
かし、比重が大きく、曲げ剛性が大きいため、線径の小
さい線材料を用いる。線径が小さいとアンテナのリアク
タンス成分が大きくなったり、リアクタンスの変化率が
大きいため、帯域が狭くアンテナの入力インピーダンス
のばらつきが大きくなる。
【0005】さらに、図示されていないが、テレビ用ア
ンテナや無線通信アンテナなどの屋外用の比較的大きい
アンテナとして、アルミニウムのパイプや長い線で使用
されている。しかし小型携帯機器用で、かつヘリカルコ
イル状で使用された実績はない。
ンテナや無線通信アンテナなどの屋外用の比較的大きい
アンテナとして、アルミニウムのパイプや長い線で使用
されている。しかし小型携帯機器用で、かつヘリカルコ
イル状で使用された実績はない。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、線材料としてアルミニウムを用いて、線径の大きい
ヘリカルコイル素子を構成する。
に、線材料としてアルミニウムを用いて、線径の大きい
ヘリカルコイル素子を構成する。
【0007】アルミニウム線材料のヘリカルコイル素子
の端部をはんだ接合が可能な金属で電気的に接続して覆
い、基板の導体部にはんだ接合して固定する。
の端部をはんだ接合が可能な金属で電気的に接続して覆
い、基板の導体部にはんだ接合して固定する。
【0008】また、携帯電話機の上部にヘリカルコイル
素子を設置し、手で覆われにくくして使用時のアンテナ
の放射特性の影響を小さく抑える。
素子を設置し、手で覆われにくくして使用時のアンテナ
の放射特性の影響を小さく抑える。
【0009】さらにヘリカルコイル素子を曲げ、あるい
は2個のヘリカルコイル素子を互いに傾斜させて配置す
ることにより、放射パターンを広くし、あるいはダイバ
ーシティ効果を上げる。
は2個のヘリカルコイル素子を互いに傾斜させて配置す
ることにより、放射パターンを広くし、あるいはダイバ
ーシティ効果を上げる。
【0010】
【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(a)では携帯電話機
の筐体5上部にアルミニウムの線材料で巻いた構成のヘ
リカルコイル素子6を2ケ所の端部7、8で基板9の導
体部に導電性接着剤等を用いて接合し、固定する。ただ
し、ヘリカルコイル素子6の給電は、例えば端部7の一
ケ所のみから行う。他方の端部を基板9に固定すること
は外的衝撃から安定させる目的で行う。
に図面を参照して説明する。図1(a)では携帯電話機
の筐体5上部にアルミニウムの線材料で巻いた構成のヘ
リカルコイル素子6を2ケ所の端部7、8で基板9の導
体部に導電性接着剤等を用いて接合し、固定する。ただ
し、ヘリカルコイル素子6の給電は、例えば端部7の一
ケ所のみから行う。他方の端部を基板9に固定すること
は外的衝撃から安定させる目的で行う。
【0011】筐体に内蔵される従来のヘリカルコイル素
子では、銅や銅合金、まれに錫めっき線のような線材料
をコイル状にして基板にはんだ接合されてきた。しか
し、これらの線材料は比重が7以上でアルミニウムの比
重2.7に比較し3倍ほどであり線径が大きい場合には
重くなる。また曲げ剛性が大きいため、巻き径の大きさ
が限られた場合、かつ線径が大きい場合には巻き成形が
難しくなる。
子では、銅や銅合金、まれに錫めっき線のような線材料
をコイル状にして基板にはんだ接合されてきた。しか
し、これらの線材料は比重が7以上でアルミニウムの比
重2.7に比較し3倍ほどであり線径が大きい場合には
重くなる。また曲げ剛性が大きいため、巻き径の大きさ
が限られた場合、かつ線径が大きい場合には巻き成形が
難しくなる。
【0012】アンテナの入力インピーダンスは放射抵抗
などの実部成分の他、インダクタンスや容量などのリア
クタンスの複素成分の合成である。リアクタンス成分は
整合回路などを用いて実質的に零に近似させることが整
合回路とアンテナの組み合わせの目的である。
などの実部成分の他、インダクタンスや容量などのリア
クタンスの複素成分の合成である。リアクタンス成分は
整合回路などを用いて実質的に零に近似させることが整
合回路とアンテナの組み合わせの目的である。
【0013】しかし、実用上、携帯電話機に使用されて
いる周波数の帯域は800MHzから1.9GHzの範
囲であり、波長の4分の1でも4センチメートルから
9.4センチメートルとなる。実際のアンテナにおける
4分の1波長の電気長は、この数値と多少ずれることが
あっても近い線長になる。アンテナのリアクタンス成分
はホイップアンテナのような線状アンテナにおいては、
線長と線径の比の大小によって、アンテナ長によるリア
クタンス成分の大きさや、変化率、および帯域に大きな
差がでる。線径が大きい方がリアクタンス成分が小さ
く、変化率も小さくなり、また、帯域も広くなる。これ
はアンテナの設計や実用化には作りやすく、使いやすい
ことを意味する。
いる周波数の帯域は800MHzから1.9GHzの範
囲であり、波長の4分の1でも4センチメートルから
9.4センチメートルとなる。実際のアンテナにおける
4分の1波長の電気長は、この数値と多少ずれることが
あっても近い線長になる。アンテナのリアクタンス成分
はホイップアンテナのような線状アンテナにおいては、
線長と線径の比の大小によって、アンテナ長によるリア
クタンス成分の大きさや、変化率、および帯域に大きな
差がでる。線径が大きい方がリアクタンス成分が小さ
く、変化率も小さくなり、また、帯域も広くなる。これ
はアンテナの設計や実用化には作りやすく、使いやすい
ことを意味する。
【0014】線状アンテナにおいては、リアクタンス成
分は必ずしも線長と線径の比以外にも、設置の仕方、特
にアースとの位置関係や距離の関係で大きな変化が生じ
る。このことは、ヘリカルコイル素子においても程度の
差はあれ、ほぼ同じことが言える。したがって、ヘリカ
ルコイル素子を1波長以下の電気長に対応した長さのも
のをアンテナとして用いる場合、線材料の線径がリアク
タンス成分に大きな影響を与え、リアクタンス成分の変
化率を小さくし、帯域を広く使うためにも線径の大きい
線材料を使う必要がある。
分は必ずしも線長と線径の比以外にも、設置の仕方、特
にアースとの位置関係や距離の関係で大きな変化が生じ
る。このことは、ヘリカルコイル素子においても程度の
差はあれ、ほぼ同じことが言える。したがって、ヘリカ
ルコイル素子を1波長以下の電気長に対応した長さのも
のをアンテナとして用いる場合、線材料の線径がリアク
タンス成分に大きな影響を与え、リアクタンス成分の変
化率を小さくし、帯域を広く使うためにも線径の大きい
線材料を使う必要がある。
【0015】携帯電話機においては、重量の低減化と小
型薄型化が強く求められ、結果、ヘリカルコイル素子は
空間的にも限られた寸法での巻き径に限られる。例え
ば、巻き径は6ミリメートル以下を求められる。銅線、
銅合金線および錫めっき線のように、それ自体ではんだ
接合が可能な線材料で1ミリメートル前後以上の線径で
巻く場合、曲げ剛性が大きいため、巻き成形が難しくな
る。さらに、重量が1グラムを越える値ともなる。これ
らの事実は、携帯電話機用のアンテナには作りにくく、
使いにくい欠点となる。それでも従来の筐体の外に出す
アンテナより数分の1軽くなる。
型薄型化が強く求められ、結果、ヘリカルコイル素子は
空間的にも限られた寸法での巻き径に限られる。例え
ば、巻き径は6ミリメートル以下を求められる。銅線、
銅合金線および錫めっき線のように、それ自体ではんだ
接合が可能な線材料で1ミリメートル前後以上の線径で
巻く場合、曲げ剛性が大きいため、巻き成形が難しくな
る。さらに、重量が1グラムを越える値ともなる。これ
らの事実は、携帯電話機用のアンテナには作りにくく、
使いにくい欠点となる。それでも従来の筐体の外に出す
アンテナより数分の1軽くなる。
【0016】したがって、銅線や銅合金線および錫めっ
き線に比較し比重が3分の1程度と小さく、曲げ剛性が
小さいアルミニウムを線材料に用いることにより上記問
題点が解決することになる。さらに、アルミニウムは加
工硬化率が大きく、また、小さい巻き径で大きい線径の
アルミニウム線を巻く程その効果が大きい。しかし、基
板の導体部に接続する目的で導電性接着剤を用いた場
合、製造しにくかったり、接合部の信頼性に不安があ
り、接触抵抗によるばらつきが生じやすい。しかし、は
んだ接合しようとしても困難である問題点を有してい
る。
き線に比較し比重が3分の1程度と小さく、曲げ剛性が
小さいアルミニウムを線材料に用いることにより上記問
題点が解決することになる。さらに、アルミニウムは加
工硬化率が大きく、また、小さい巻き径で大きい線径の
アルミニウム線を巻く程その効果が大きい。しかし、基
板の導体部に接続する目的で導電性接着剤を用いた場
合、製造しにくかったり、接合部の信頼性に不安があ
り、接触抵抗によるばらつきが生じやすい。しかし、は
んだ接合しようとしても困難である問題点を有してい
る。
【0017】アルミニウムを線材料にしてヘリカルコイ
ル素子を構成し、銅や銅合金等のようなはんだ接合が可
能な金属でヘリカルコイル素子の端部に電気的に接続し
て覆うことにより、ヘリカルコイル素子の端部を基板の
導体部とはんだ接合させることが可能になる。片方の端
部を給電部と電気的に接続することによりヘリカルコイ
ル素子はアンテナとして振る舞う。必要ならば他方の端
部を基板にはんだ接合して、ヘリカルコイル素子を外的
衝撃に対して安定的に保持するとよい。
ル素子を構成し、銅や銅合金等のようなはんだ接合が可
能な金属でヘリカルコイル素子の端部に電気的に接続し
て覆うことにより、ヘリカルコイル素子の端部を基板の
導体部とはんだ接合させることが可能になる。片方の端
部を給電部と電気的に接続することによりヘリカルコイ
ル素子はアンテナとして振る舞う。必要ならば他方の端
部を基板にはんだ接合して、ヘリカルコイル素子を外的
衝撃に対して安定的に保持するとよい。
【0018】したがって、図2(a)の本発明の他の実
施例で示すように、アルミニウムの線材料を巻いて構成
されたヘリカルコイル素子10の端部12、13には、
図2(b)で示すようにはんだ接合が可能な金属をアル
ミニウムの線材料の端部12、13に電気的に接続され
覆うはんだ接合が可能な金属15、16が設けられる。
既に述べたように、アルミニウム線でははんだ接合がで
きないからである。
施例で示すように、アルミニウムの線材料を巻いて構成
されたヘリカルコイル素子10の端部12、13には、
図2(b)で示すようにはんだ接合が可能な金属をアル
ミニウムの線材料の端部12、13に電気的に接続され
覆うはんだ接合が可能な金属15、16が設けられる。
既に述べたように、アルミニウム線でははんだ接合がで
きないからである。
【0019】アルミニウムの線材料を巻いて構成したヘ
リカルコイル素子10の端部12、13を銅で電気的に
接続して覆う場合、水分が端部12、13近傍に付着す
ると電池効果により0.5ボルトほどの接触電位差が生
じ、アルミニウムが腐食することも考えられる。携帯電
話機は比較的防水されているとはいえ対策をとる必要が
ある。したがって、アルミニウム線のヘリカルコイル素
子10の端部12、13を覆うはんだ接合可能な金属1
5、16として銅合金である黄銅を使用することによ
り、上記電池効果による腐食は実用レベルにおいて問題
が生じない。
リカルコイル素子10の端部12、13を銅で電気的に
接続して覆う場合、水分が端部12、13近傍に付着す
ると電池効果により0.5ボルトほどの接触電位差が生
じ、アルミニウムが腐食することも考えられる。携帯電
話機は比較的防水されているとはいえ対策をとる必要が
ある。したがって、アルミニウム線のヘリカルコイル素
子10の端部12、13を覆うはんだ接合可能な金属1
5、16として銅合金である黄銅を使用することによ
り、上記電池効果による腐食は実用レベルにおいて問題
が生じない。
【0020】アルミニウムの線材料で巻いて構成される
ヘリカルコイル素子10は中心軸が曲率を有し、筐体1
1の上側に凸になる構成で筐体11の上部に設けられ
る。ヘリカルコイル素子10の端部12、13は基板1
4の導体部にはんだ接合され安定して支持される。また
ヘリカルコイル素子10には図2(b)で示すように、
基板14に端部12、13の金属15、16を差し込ん
だ時、一定の高さになるように、つば17、18を有す
構成にしておくとよい。つば17、18を有する金属1
5、16は一種のハトメである。
ヘリカルコイル素子10は中心軸が曲率を有し、筐体1
1の上側に凸になる構成で筐体11の上部に設けられ
る。ヘリカルコイル素子10の端部12、13は基板1
4の導体部にはんだ接合され安定して支持される。また
ヘリカルコイル素子10には図2(b)で示すように、
基板14に端部12、13の金属15、16を差し込ん
だ時、一定の高さになるように、つば17、18を有す
構成にしておくとよい。つば17、18を有する金属1
5、16は一種のハトメである。
【0021】図2の実施例に示すように、中心軸が曲率
を有するヘリカルコイル素子10を用いると、図1の中
心軸が直線のヘリカルコイル素子6に較べ、広い放射パ
ターンを有し、広い方向からの電波を平均的に受信する
ことができる。当然ながら特定の方向の感度が相対的に
低下する欠点を有することはいうまでもない。携帯電話
機では使用状態において必ずしも特定の方向に強い指向
性を有するアンテナより、どの状態においても広い方向
で実用レベルの送受信できる機能が重要である。それゆ
え、図2のように曲率を有するヘリカルコイル素子10
を用いる必要性も生じる。
を有するヘリカルコイル素子10を用いると、図1の中
心軸が直線のヘリカルコイル素子6に較べ、広い放射パ
ターンを有し、広い方向からの電波を平均的に受信する
ことができる。当然ながら特定の方向の感度が相対的に
低下する欠点を有することはいうまでもない。携帯電話
機では使用状態において必ずしも特定の方向に強い指向
性を有するアンテナより、どの状態においても広い方向
で実用レベルの送受信できる機能が重要である。それゆ
え、図2のように曲率を有するヘリカルコイル素子10
を用いる必要性も生じる。
【0022】図3は本発明の他の実施例を示すものであ
る。アルミニウムの線材料で巻いて構成されたヘリカル
コイル素子19は中心軸が中央部でほぼ対象に折り曲げ
られ、曲げられた部分20が筐体11の上側になるよう
に筐体11の上部に設けられる。ヘリカルコイル素子の
端部21、22は基板23の導体部にはんだ接合され安
定して支持される。ヘリカルコイル素子19には図3
(b)で示すように、図2の実施例同じく端部21、2
2は、はんだ接合が可能な金属24、25に電気的に接
続され覆われている。基板23に端部21、22の金属
24、25を差し込んだ時、一定の高さになるように、
つば26、27を有す構成にしておくとよい。
る。アルミニウムの線材料で巻いて構成されたヘリカル
コイル素子19は中心軸が中央部でほぼ対象に折り曲げ
られ、曲げられた部分20が筐体11の上側になるよう
に筐体11の上部に設けられる。ヘリカルコイル素子の
端部21、22は基板23の導体部にはんだ接合され安
定して支持される。ヘリカルコイル素子19には図3
(b)で示すように、図2の実施例同じく端部21、2
2は、はんだ接合が可能な金属24、25に電気的に接
続され覆われている。基板23に端部21、22の金属
24、25を差し込んだ時、一定の高さになるように、
つば26、27を有す構成にしておくとよい。
【0023】図3の実施例に示すように、中心軸が中央
部20でほぼ直角に曲げられたヘリカルコイル素子19
を用いると、図1のヘリカルコイル素子6に較べ、広い
放射パターンを有し、広い方向からの電波を平均的に受
信することができる。図2の実施例と同じく、特定の方
向の感度が相対的に低下する欠点を有している。しか
し、携帯電話機の使用時には特定の方向のみより、一般
的に、広い方向で一定レベル以上の送受信できる能力が
求められ、この要求に合致するものである。
部20でほぼ直角に曲げられたヘリカルコイル素子19
を用いると、図1のヘリカルコイル素子6に較べ、広い
放射パターンを有し、広い方向からの電波を平均的に受
信することができる。図2の実施例と同じく、特定の方
向の感度が相対的に低下する欠点を有している。しか
し、携帯電話機の使用時には特定の方向のみより、一般
的に、広い方向で一定レベル以上の送受信できる能力が
求められ、この要求に合致するものである。
【0024】図4は本発明の他の実施例を示すものであ
る。図4(a)のように、アルミニウムの線材料を巻い
て構成された2個の細長のヘリカルコイル素子28、2
9を筐体11の上部に中心軸を互いに傾斜させて基板3
0に固定する。図4(b)の2個の細長のヘリカルコイ
ル素子28、29の端部31、32および33、34に
はんだ接合が可能な金属35、36および37、38を
設け、これらにも、つば39、40および41、42を
設けるとよい。ヘリカルコイル素子28、29はそれぞ
れ2ケ所の端部31、32および33、34で基板30
にはんだ接合で固定されることにより外部からの衝撃に
対し安定して支持される。2個のヘリカルコイル素子2
8、29は片方の端部32と34が給電部に接続され
る。
る。図4(a)のように、アルミニウムの線材料を巻い
て構成された2個の細長のヘリカルコイル素子28、2
9を筐体11の上部に中心軸を互いに傾斜させて基板3
0に固定する。図4(b)の2個の細長のヘリカルコイ
ル素子28、29の端部31、32および33、34に
はんだ接合が可能な金属35、36および37、38を
設け、これらにも、つば39、40および41、42を
設けるとよい。ヘリカルコイル素子28、29はそれぞ
れ2ケ所の端部31、32および33、34で基板30
にはんだ接合で固定されることにより外部からの衝撃に
対し安定して支持される。2個のヘリカルコイル素子2
8、29は片方の端部32と34が給電部に接続され
る。
【0025】互いに傾斜した2個の細長のヘリカルコイ
ル素子28、29を逆方向に巻いて、それぞれ片方の中
央部の端部32、34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28、29はダイバー
シティ構成のアンテナを形成する。2個の細長のヘリカ
ルコイル素子28、29の中心軸が直角に近い角度で互
いに傾斜していることで、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、偏波ダイバーシティの
効果を附加して、ダイバーシティ構成の効果を複合的に
有することにより、送受信の感度を安定した効率的なも
のにすることができる。さらに、放射パターンも広く平
均化されたものになる。
ル素子28、29を逆方向に巻いて、それぞれ片方の中
央部の端部32、34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28、29はダイバー
シティ構成のアンテナを形成する。2個の細長のヘリカ
ルコイル素子28、29の中心軸が直角に近い角度で互
いに傾斜していることで、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、偏波ダイバーシティの
効果を附加して、ダイバーシティ構成の効果を複合的に
有することにより、送受信の感度を安定した効率的なも
のにすることができる。さらに、放射パターンも広く平
均化されたものになる。
【0026】図5は、本発明の実施例として示した図
2、図3および図4のように、上に曲率を有するヘリカ
ルコイル素子10や、中央部でほぼ直角に曲がったヘリ
カルコイル素子19、および互いに傾斜した2個のヘリ
カルコイル素子28、29を筐体11の上部に設置した
場合の筐体11の上部の外観を示すものである。上側に
凸形状43を有する構成にすると、それぞれのヘリカル
コイル素子のアンテナを筐体11の内部の空間に有効に
内蔵させることができる。
2、図3および図4のように、上に曲率を有するヘリカ
ルコイル素子10や、中央部でほぼ直角に曲がったヘリ
カルコイル素子19、および互いに傾斜した2個のヘリ
カルコイル素子28、29を筐体11の上部に設置した
場合の筐体11の上部の外観を示すものである。上側に
凸形状43を有する構成にすると、それぞれのヘリカル
コイル素子のアンテナを筐体11の内部の空間に有効に
内蔵させることができる。
【0027】図6の本発明の実施例においても、2個の
細長のヘリカルコイル素子44、45はアルミニウムの
線材料で巻かれ、それぞれの端部46、47および4
8、49は、はんだ接合可能な金属50、51および5
2、53に電気的に接続され覆われて基板54の導体部
にはんだ接合され固定される。金属50、51および5
2、53は、つば55、56および57、58を有する
ことは同様である。
細長のヘリカルコイル素子44、45はアルミニウムの
線材料で巻かれ、それぞれの端部46、47および4
8、49は、はんだ接合可能な金属50、51および5
2、53に電気的に接続され覆われて基板54の導体部
にはんだ接合され固定される。金属50、51および5
2、53は、つば55、56および57、58を有する
ことは同様である。
【0028】2個の細長のヘリカルコイル素子44、4
5は同じ方向に巻かれ、さらにそれぞれの片方の中央部
の端部48、50を正負の給電部に接続することでダイ
ポール構成のアンテナが形成される。ダイポール構成し
た2個のヘリカルコイル素子44、45は等価的にダイ
バーシティ構成のアンテナとしての効果を有し、さらに
放射パターンが広く平均化され、送受信が広い空間方向
に感度よく行え、携帯電話機のように姿勢が一定しない
用途において有効である。ダイポール構成にすることに
より、携帯電話機の使用時に手で持ったりする場合の放
射パターンやアンテナ感度への影響を小さいものにする
ことができる。
5は同じ方向に巻かれ、さらにそれぞれの片方の中央部
の端部48、50を正負の給電部に接続することでダイ
ポール構成のアンテナが形成される。ダイポール構成し
た2個のヘリカルコイル素子44、45は等価的にダイ
バーシティ構成のアンテナとしての効果を有し、さらに
放射パターンが広く平均化され、送受信が広い空間方向
に感度よく行え、携帯電話機のように姿勢が一定しない
用途において有効である。ダイポール構成にすることに
より、携帯電話機の使用時に手で持ったりする場合の放
射パターンやアンテナ感度への影響を小さいものにする
ことができる。
【0029】図7(a)は本発明の他の実施例を示すも
のである。2個の細長のヘリカルコイル素子59、60
はアルミニウムの線材料で逆方向に巻かれ、端部61、
62および63、64には、はんだ接合可能な金属6
5、66および67、68が電気的に接続され覆われて
設けられている。金属65、66および67、68は図
6(b)に示すように、つば69、70および71、7
2を有し、図7(a)の基板73に高さが位置決めさ
れ、基板73の導体部にはんだ接合で固定される。2個
のヘリカルコイル素子59、60は、中心軸に垂直な巻
き形状を楕円形に近似した構成にすることで筐体11の
上部の空間に有効に内蔵される。結果的に基板73の一
部を除いた形で、2個のヘリカルコイル素子59、60
が基板73の両側に横断する位置に配置される。
のである。2個の細長のヘリカルコイル素子59、60
はアルミニウムの線材料で逆方向に巻かれ、端部61、
62および63、64には、はんだ接合可能な金属6
5、66および67、68が電気的に接続され覆われて
設けられている。金属65、66および67、68は図
6(b)に示すように、つば69、70および71、7
2を有し、図7(a)の基板73に高さが位置決めさ
れ、基板73の導体部にはんだ接合で固定される。2個
のヘリカルコイル素子59、60は、中心軸に垂直な巻
き形状を楕円形に近似した構成にすることで筐体11の
上部の空間に有効に内蔵される。結果的に基板73の一
部を除いた形で、2個のヘリカルコイル素子59、60
が基板73の両側に横断する位置に配置される。
【0030】また、筐体11の前面、後面方向の放射パ
ターンはヘリカルコイル素子59、60からの加算であ
るのに対し、前面、後面と平行な方向の放射パターン
は、ほぼヘリカルコイル素子59、60単独による放射
パターンに近似されるため、筐体11の厚さ方向に巻き
幅が大きい巻き方にすることにより放射パターンの平均
化が行われることになる。
ターンはヘリカルコイル素子59、60からの加算であ
るのに対し、前面、後面と平行な方向の放射パターン
は、ほぼヘリカルコイル素子59、60単独による放射
パターンに近似されるため、筐体11の厚さ方向に巻き
幅が大きい巻き方にすることにより放射パターンの平均
化が行われることになる。
【0031】図8は本発明の他の実施例を示すものであ
る。アルミニウムの線材料で巻かれた2個のヘリカルコ
イル素子74、75が互いに中心軸が傾斜して配置さ
れ、中央部の端部76、77に、はんだ接合可能な金属
78、79が電気的に接続され覆われる。この金属7
8、79には、つば80、81が設けられ、基板82に
はんだ接合され固定される。2個のヘリカルコイル素子
74、75は図8(a)で示すように、樹脂成形材材8
3の腕84、85にはめ込み固定されていると、全体を
一体として取り扱うことができ、基板82への組立てが
容易になる。
る。アルミニウムの線材料で巻かれた2個のヘリカルコ
イル素子74、75が互いに中心軸が傾斜して配置さ
れ、中央部の端部76、77に、はんだ接合可能な金属
78、79が電気的に接続され覆われる。この金属7
8、79には、つば80、81が設けられ、基板82に
はんだ接合され固定される。2個のヘリカルコイル素子
74、75は図8(a)で示すように、樹脂成形材材8
3の腕84、85にはめ込み固定されていると、全体を
一体として取り扱うことができ、基板82への組立てが
容易になる。
【0032】当然ながら2個のヘリカルコイル素子7
4、75は筐体11の上部に内蔵されるが、2個のヘリ
カルコイル素子74、75は逆方向に巻かれ、中央部の
端部76、77が独立な給電部に接続され、ダイバーシ
ティ構成のアンテナとして振る舞う。樹脂成形材83の
中央部に電磁吸収板86を設けることにより、2個の細
長のヘリカルコイル素子74、75のアンテナの干渉を
小さくすることができ、ダイバーシティ効果をさらに向
上させることができる。
4、75は筐体11の上部に内蔵されるが、2個のヘリ
カルコイル素子74、75は逆方向に巻かれ、中央部の
端部76、77が独立な給電部に接続され、ダイバーシ
ティ構成のアンテナとして振る舞う。樹脂成形材83の
中央部に電磁吸収板86を設けることにより、2個の細
長のヘリカルコイル素子74、75のアンテナの干渉を
小さくすることができ、ダイバーシティ効果をさらに向
上させることができる。
【0033】図9は本発明の他の実施例を示すものであ
る。2個の細長のヘリカルコイル素子87、88は中心
軸が曲率を有し、外側に凸になり、中心軸の平均的な方
向が互いに傾斜した構成にしてある。結果、筐体11の
上部空間を無駄なく使える。2個の細長のヘリカルコイ
ル素子87、88はアルミニウムの線材料で巻かれ、端
部89、90および91、92に設けられた、つば9
3、94および95、96を有するはんだ接合可能な金
属97、98および99、100で基板101にはんだ
接合固定される。
る。2個の細長のヘリカルコイル素子87、88は中心
軸が曲率を有し、外側に凸になり、中心軸の平均的な方
向が互いに傾斜した構成にしてある。結果、筐体11の
上部空間を無駄なく使える。2個の細長のヘリカルコイ
ル素子87、88はアルミニウムの線材料で巻かれ、端
部89、90および91、92に設けられた、つば9
3、94および95、96を有するはんだ接合可能な金
属97、98および99、100で基板101にはんだ
接合固定される。
【0034】図9の実施例も中央部の端部90、92が
独立した給電部に接続されることによりダイバーシティ
構成のアンテナとして振る舞う。中心軸の曲率はそれほ
ど大きくないため、平均的に傾斜した中心軸の長さが同
じで傾きが同じ直線のヘリカルコイル素子の挙動とほぼ
近似したものになる。
独立した給電部に接続されることによりダイバーシティ
構成のアンテナとして振る舞う。中心軸の曲率はそれほ
ど大きくないため、平均的に傾斜した中心軸の長さが同
じで傾きが同じ直線のヘリカルコイル素子の挙動とほぼ
近似したものになる。
【0035】図8、図9で示した2個のヘリカルコイル
素子74、75および87、88はダイバーシティ構成
のアンテナとして振る舞い、互いに中心軸の平均の方向
が傾斜していることにより、既に述べたように、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、
偏波ダイバーシティを加え、ダイバーシティ効果を全体
として向上し、送受信の感度が安定したものになる。
素子74、75および87、88はダイバーシティ構成
のアンテナとして振る舞い、互いに中心軸の平均の方向
が傾斜していることにより、既に述べたように、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、
偏波ダイバーシティを加え、ダイバーシティ効果を全体
として向上し、送受信の感度が安定したものになる。
【0036】
【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。
【0037】ヘリカルコイル素子を基板に固定して携帯
電話機の上部に内蔵させることでアンテナが外に出ず、
携帯しての取り扱いがし易い。
電話機の上部に内蔵させることでアンテナが外に出ず、
携帯しての取り扱いがし易い。
【0038】ヘリカルコイル素子をアルミニウムの線材
料で巻いて構成し、端部をはんだ接合が可能な金属を設
けることでヘリカルコイル素子を基板にはんだ接合でき
る。
料で巻いて構成し、端部をはんだ接合が可能な金属を設
けることでヘリカルコイル素子を基板にはんだ接合でき
る。
【0039】アルミニウムの比重が小さいことで、線径
の大きいものを用いても重たくならず、アンテナインピ
ーダンスのリアクタンスを小さく、ばらつきを少なくで
きる。
の大きいものを用いても重たくならず、アンテナインピ
ーダンスのリアクタンスを小さく、ばらつきを少なくで
きる。
【0040】アルミニウム線径が大きくても曲げ剛性が
小さく小径ヘリカルコイル素子も卷ける。また加工硬化
で形状維持がし易い。
小さく小径ヘリカルコイル素子も卷ける。また加工硬化
で形状維持がし易い。
【0041】アンテナの重量が軽くなり、内部に収納さ
れ基板に固定されるため外部の衝撃に対し安定で壊れに
くい。
れ基板に固定されるため外部の衝撃に対し安定で壊れに
くい。
【0042】ヘリカルコイル素子を基板に固定するだけ
の製造が簡単で、ヘリカルコイル素子は樹脂で成形して
覆う必要がなく部品単価が安いためコストを低くでき
る。
の製造が簡単で、ヘリカルコイル素子は樹脂で成形して
覆う必要がなく部品単価が安いためコストを低くでき
る。
【0043】細長のヘリカルコイル素子を曲率をもって
曲げ、あるいは、ほぼ直交させて放射パターンの広いア
ンテナとして使える。
曲げ、あるいは、ほぼ直交させて放射パターンの広いア
ンテナとして使える。
【0044】また2個の細長のヘリカルコイル素子は互
いに傾斜して配置することで個々の全長が比較的長くと
れ、結果個々のアンテナとしての放射インピーダンスを
相対的に大きく取れる。
いに傾斜して配置することで個々の全長が比較的長くと
れ、結果個々のアンテナとしての放射インピーダンスを
相対的に大きく取れる。
【0045】さらに、2個のヘリカルコイル素子をほぼ
直交して配置することで、ダイバーシティ効果を上げ、
広い放射パターンを得ることで安定した送受信ができ
る。
直交して配置することで、ダイバーシティ効果を上げ、
広い放射パターンを得ることで安定した送受信ができ
る。
【0046】
【図1】本発明の実施例の一部切り欠き斜視図である。
【図2】本発明の他の実施例の一部切り欠け斜視図であ
る。
る。
【図3】本発明の他の実施例の一部切り欠け斜視図であ
る。
る。
【図4】本発明の他の実施例の一部切り欠け斜視図であ
る。
る。
【図5】本発明の内蔵アンテナ装置を内蔵した携帯電話
機の外観図である。
機の外観図である。
【図6】本発明の他の実施例の一部切り欠け斜視図であ
る。
る。
【図7】本発明の他の実施例の一部切り欠け斜視図であ
る。
る。
【図8】本発明の他の実施例の一部切り欠け斜視図であ
る。
る。
【図9】本発明の他の実施例の一部切り欠け斜視図であ
る。
る。
【図10】従来の携帯電話機のアンテナを出した外観図
である。
である。
1 ホイップアンテナ 2 ヘリカルアンテナ 3、5、11 筐体 6、10、19、28、29、44、45、59、6
0、74、75、87、88 ヘリカルコイル素子 9、14、23、30、54、73、82、101 基
板 7、8、12、13、26、22、31、32、33、
34、46、47、48、49、61、62、63、6
4、76、77、89、90、91、92 端部 15、16、24、25、35、36、37、38、5
0、51、52、53、65、66、67、68、7
8、79、97、98、99、100 はんだ接合可能
な金属 17、18、26、27、39、40、41、42、5
5、56、57、58、69、70、71、72、8
0、81、93、94、95、96 つば 83 樹脂成形材 86 電磁遮蔽板
0、74、75、87、88 ヘリカルコイル素子 9、14、23、30、54、73、82、101 基
板 7、8、12、13、26、22、31、32、33、
34、46、47、48、49、61、62、63、6
4、76、77、89、90、91、92 端部 15、16、24、25、35、36、37、38、5
0、51、52、53、65、66、67、68、7
8、79、97、98、99、100 はんだ接合可能
な金属 17、18、26、27、39、40、41、42、5
5、56、57、58、69、70、71、72、8
0、81、93、94、95、96 つば 83 樹脂成形材 86 電磁遮蔽板
Claims (10)
- 【請求項1】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、細長のヘリカルコイル素子を筐体内部の上部に設
け、細長の前記ヘリカルコイル素子の線材料にアルミニ
ウムを用い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、基板の導体部と接合する前記ヘリカルコイル素子の
端部を、はんだ接合が可能な金属で電気的に接続して覆
っ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、細長の前記ヘリカルコイル素子の中心軸が曲率を有
し、筐体の上側に凸になる構成にしたことを特徴とする
請求項1、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、細長の前記ヘリカルコイル素子の中心軸を中間部で
ほぼ直交して曲げ、筐体の上側に凸になる構成にしたこ
とを特徴とする請求項1、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、2個の細長の前記ヘリカルコイル素子を互いに傾斜
して筐体内部の上部に設ける構成にしたことを特徴とす
る請求項1、2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、2個の細長の前記ヘリカルコイル素子を筐体の縦方
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、前記縦方向中心面近傍で上向き方向に配置した構成
にすることを特徴とする請求項5記載の内蔵アンテナ装
置。 - 【請求項7】携帯電話機に用いられるアンテナにおい
て、2個の細長の前記ヘリカルコイル素子の中心軸に曲
率を持たせ、前記中心軸を平均的に傾けたことを特徴と
する請求項5、6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、細長の前記ヘリカルコイル素子を中心軸に垂直な巻
き形状を楕円形状に近似した構成にしたことを特徴とす
る請求項1から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、細長の前記ヘリカルコイル素子の前記端部をつばを
有する前記金属で電気的に接続して覆ったことを特徴と
する請求項2から8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、2個の細長の前記ヘリカルコイル素子を基板に固定
し、前記ヘリカルコイル素子に対向する部分の前記基板
を除いたことを特徴とする請求項1から8記載の内蔵ア
ンテナ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30913998A JP2000138514A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 内蔵アンテナ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP30913998A JP2000138514A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 内蔵アンテナ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000138514A true JP2000138514A (ja) | 2000-05-16 |
Family
ID=17989382
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP30913998A Pending JP2000138514A (ja) | 1998-10-29 | 1998-10-29 | 内蔵アンテナ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000138514A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110890634A (zh) * | 2018-09-11 | 2020-03-17 | 三美电机株式会社 | 天线装置及其制造方法 |
-
1998
- 1998-10-29 JP JP30913998A patent/JP2000138514A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110890634A (zh) * | 2018-09-11 | 2020-03-17 | 三美电机株式会社 | 天线装置及其制造方法 |
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