JP3700067B2 - 携帯通信端末用のアンテナと、それを使用する携帯通信端末 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話、簡易携帯電話、ポケットベル、携帯用情報処理端末等の携帯通信端末に好適な携帯通信端末用のアンテナと、それを使用する携帯通信端末に関する。
【0002】
【従来の技術】
携帯通信端末には、電波を送受信するためのアンテナが組み込まれている。
【0003】
従来の携帯通信端末用のアンテナは、携帯通信端末を構成するケース本体に出没自在に組み込むロッド形式のアンテナが主流であり、このものは、電波を送受信する際にケース本体から外部に引き出して長く突出させることにより、所定の性能を発揮することができる。また、ロッド形式のアンテナに代えて、ケース本体から常時短く突出しているヘリカル形式のアンテナも知られており、さらに、ケース本体内に組み込む内蔵形のアンテナもある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
かかる従来技術によるときは、ロッド形式、ヘリカル形式のアンテナは、ケース本体から外部に突出させる必要があるから、使用時、収納時、携帯時等において不便であり、目を突いたりする危険がある上、僅かの外力により簡単に破損してしまうという問題があった。また、ケース本体からアンテナが突出しているため、全体体裁がよくないという問題もあった。
【0005】
さらに、内蔵形のアンテナは、内部部品から電気的な影響を受け易く、所定の性能を発揮することが難しいという問題があった。
【0006】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、固定材を介してケース本体の表面に装着することによって、外部に突出していることによる不都合を一掃し、所定の性能を容易に発揮することができる携帯通信端末用のアンテナと、それを使用する携帯通信端末を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第1発明(請求項1に係る発明をいう、以下同じ)の構成は、基板上に搭載する第1の導体と、第1の導体と電気的にペアになる第2の導体と、基板をケース本体の表面に装着する固定材とを備えてなり、第2の導体は、ケース本体内に収納し、基板に対して直角に設けることをその要旨とする。
【0008】
なお、固定材は、中空状に形成することができる。
【0009】
また、第2の導体は、舌片状に形成することができる。
【0010】
さらに、第2の導体は、筒状に形成することができる。
【0011】
第2発明(請求項5に係る発明をいう、以下同じ)の構成は、第1発明に係るアンテナをケース本体の送話器側に設けることをその要旨とする。
【0012】
【作用】
かかる第1発明の構成によるときは、基板上の第1の導体は、固定材を介してケース本体の表面に装着するから、全体は、ケース本体の表面と一体に構成することができ、ケース本体に対し、何ら格別な突出部分を形成することがない。ただし、第1の導体とペアになる第2の導体は、ケース本体内に収納されている。
【0013】
なお、基板に対して第2の導体を直角に設けると、全体形状がL字状であるから、ケース本体の隅角部に装着することが極めて容易である。
【0014】
また、固定材は、電波の透過率が良好な絶緑性の合成樹脂材料を使用するものとする。
【0015】
固定材を中空状に形成すれば、固定材中の基板は、空洞内に支持することができ、基板上の第1の導体を最良の絶緑状態に保つことができる。
【0016】
舌片状の第2の導体は、第1の導体に接続するケーブルと平行に配設することができ、ケース本体内における所要スペースを最少に抑えることができる。
【0017】
筒状の第2の導体は、内部にケーブルを挿通させることができ、ケース本体内における所要スペースを最少に抑えることができる。
【0018】
第2発明の構成によるときは、送話時のアンテナの位置を利用者の頭部から遠ざけることができるから、マイクロ波による電界が脳に対して悪影響を与えるとの懸念を最少にすることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【0020】
携帯通信端末用のアンテナAは、基板12と、基板12に搭載する第1の導体13と、第1の導体13と電気的にペアになる第2の導体14とを備えてなる(図1、図2)。
【0021】
基板12は、テフロン等の高周波特性の良好な高絶緑性の板材からなり、基板12の一端部には、接続用のスルホール12aが形成されている。基板12には、スルホール12aの位置において、コネクタ16を介してケーブル15が付設されている。ケーブル15は、同軸ケーブルであり、中心導体15aの先端は、コネクタ16の中心電極16aに接続されている。また、ケーブル15の外部導体15bは、コネクタ16のねじ付きの外筒部に接続されている。
【0022】
第1の導体13は、スルホール12aを一端として基板12上に搭載されている。第1の導体13の長さd1 は、使用する電波の波長λに対し、電気的にd1 =λ/4相当に設定されている。一方、第2の導体14は、舌片状に形成されており、一端には、リング状のタグ14aが直角に屈曲して形成されている。また、第2の導体14の長さd2 も、第1の導体13と同様に、電気的にd2 =λ/4相当に設定されている。
【0023】
ケーブル15は、コネクタ16を基板12の裏面側に垂設するようにして基板12に装着されている。また、コネクタ16の中心電極16aは、スルホール12aを介し、第1の導体13の一端に接続されている。第2の導体14は、タグ14aにコネクタ16の外筒部を挿通し、座金16b、ナット16cを介してコネクタ16に固定するとともに、コネクタ16の外筒部を介し、電気的にケーブル15の外部導体15bに接続されている。なお、第2の導体14は、基板12に対して直角に配設され、ケーブル15と平行に配設されている。
【0024】
基板12の周囲は、固定材11によって囲繞されている(図1、図3)。固定材11は、電波の透過率が良好な合成樹脂材料からなり、所定の外形形状に成形されている。固定材11は、基板12を内部に固定するとともに、コネクタ16を外部に突出させている。ただし、固定材11は、中実状に形成してもよく(図3(A))、内部に空洞11aを有する中空状に形成してもよい(同図(B))。
【0025】
かかる携帯通信端末用のアンテナAは、携帯電話のケース本体Cの一部に埋設して装着することができる(図4、図5)。ケース本体Cは、本体部C1 と、先端部内面側に送話器を内蔵するカバーC2 とから構成されており、カバーC2 は、本体部C1 に対して開閉可能に取り付けられている。アンテナAは、固定材11を介し、全体をカバーC2 の先端部に嵌め込むようにして装着されている。なお、固定材11は、少なくとも長手方向の一面がカバーC2 の表面に露出しているものとする。コネクタ16は、カバーC2 の取付孔C2aに差し込み、ナット16cを介してカバーC2 に固定されている。また、ケーブル15は、カバーC2 の内部を通り、本体部C1 に内蔵する図示しない通信部に導かれている。
【0026】
そこで、かかる携帯電話は、カバーC2 を開いて送話するとき、受話器を内蔵する本体部C1 の上部を耳に当て、送話器を内蔵するカバーC2 の先端部を口元に位置させるから、アンテナAの位置を利用者の頭部から十分に離すことができる。また、アンテナAは、固定材11を介してカバーC2 と一体に構成され、カバーC2 の表面に格別な突出部分を形成することがない。
【0027】
以上の説明において、第1の導体13は、基板12上において、ジグザグ状に形成してもよい(図6(A))。また、第1の導体13は、波形に形成してもよく(同図(B))、先端をフック状に折り返してもよい(同図(C))。第1の導体13上に分布するインダクタンス分を増大させ、全体のコンパクト化を図ることができる。
【0028】
第2の導体14は、筒状に形成してもよい(図7)。第2の導体14の一端には、コネクタ16の外筒部のねじに適合するねじ孔14bが形成されている。そこで、第2の導体14は、ケーブル15を内部に挿通させ、ねじ孔14bを介してコネクタ16に連結することができる。
【0029】
なお、携帯電話のケース本体CがカバーC2 を有しない一体形に形成されているとき(図8)、アンテナAは、ケース本体Cの送話器が内蔵されている側の下端部に装着すればよい。ただし、ケース本体Cの上部には、受話器が組み込まれている。
【0030】
【他の実施の形態】
第2の導体14は、基板12上において、第1の導体13とともにループを形成してもよい(図9)。第1、第2の導体13、14は、基板12上に長方形のループを形成し、第1の導体13の一端は、ケーブル15の中心導体15aに接続されており、第2の導体14の一端は、ケーブル15の外部導体15bに接続されている。なお、第1、第2の導体13、14の長さd3 は、波長λに対し、電気的にd3 =λ/2相当に設定されている。すなわち、第1、第2の導体13、14は、基板12上においてループアンテナを形成することができる。なお、第1、第2の導体13、14は、正方形または円形のループを形成してもよい。
【0031】
第1、第2の導体13、14は、基板12上において、折返しループを形成してもよい(図10)。ただし、第1、第2の導体13、14の各一端は、端子12b1 、12b2 を介し、ケーブル15の中心導体15a、外部導体15bに接続されている。第1、第2の導体13、14の折返し長さd4 は、波長λに対し、電気的にd4 =λ/4相当に設定されている。
【0032】
図10のアンテナAは、テフロン製の基板12上において、第1、第2の導体13、14の折返し長さd4 =28mm、間隔d5 =3mm、導体幅0.11mmとして1.9GHz帯用に設計するとき、図11に示す電圧定在比特性が得られた。すなわち、このアンテナAは、最小周波数f1 =1.7364GHz、最大周波数f2 =1.9218GHzの範囲において、電圧定在波比1.5以下であり、帯域幅185.4MHzを得ることができた。
【0033】
一方、図10のアンテナAの水平指向特性は、図12のとおりである。ただし、図12(A)は、テスト電波Sに対してアンテナAを水平設置する場合を示し、同図(B)は、アンテナAを垂直設置する場合を示す。すなわち、アンテナAは、水平設置すると、ほぼ無指向性であるが、垂直設置すると、ブロードな8字特性を示す。また、このときのアンテナAの利得は、標準半波長ダイポールアンテナに比し、最大約13.7dBであった。
【0034】
以上の説明において、アンテナAは、携帯電話に限らず、簡易携帯電話、ポケットベル、携帯用情報処理端末等の任意の携帯通信端末に対し、好適に使用することができる。また、図10のアンテナAは、図12(B)の水平指向特性を利用することにより、使用時において人体に向けて放射される電界が最小となるようにケース本体Cに組み込むことができる。
【0035】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、固定材を介してケース本体の表面に装着する基板と、基板上の第1の導体と、第2の導体とを設けることによって、全体は、ケース本体の表面に突出することなく、ケース本体の表面と一体に構成することができるから、使用時などにおいて、思わぬ危険を生じたり、破損したりするおそれが全くなく、良好な体裁を実現することができ、しかも所定の性能を容易に発揮することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 全体構成斜視説明図
【図2】 全体分解斜視説明図
【図3】 図2のX−X線矢視相当拡大断面図
【図4】 使用状態斜視図
【図5】 図4のY−Y線矢視相当拡大断面図
【図6】 他の実施の形態を示す図1相当図(1)
【図7】 他の実施の形態を示す要部斜視図
【図8】 他の実施の形態を示す図4相当図
【図9】 他の実施の形態を示す図1相当図(2)
【図10】 他の実施の形態を示す図1相当図(3)
【図11】 電圧定在波比特性線図
【図12】 水平指向特性線図
【符号の説明】
C…ケース本体
11…固定材
12…基板
13…第1の導体
14…第2の導体
Claims (5)
- 基板上に搭載する第1の導体と、該第1の導体と電気的にペアになる第2の導体と、前記基板をケース本体の表面に装着する固定材とを備えてなり、前記第2の導体は、ケース本体内に収納し、前記基板に対して直角に設けることを特徴とする携帯通信端末用のアンテナ。
- 前記固定材は、中空状に形成することを特徴とする請求項1記載の携帯通信端末用のアンテナ。
- 前記第2の導体は、舌片状に形成することを特徴とする請求項1または請求項2記載の携帯通信端末用のアンテナ。
- 前記第2の導体は、筒状に形成することを特徴とする請求項1または請求項2記載の携帯通信端末用のアンテナ。
- 請求項1ないし請求項4のいずれか記載のアンテナをケース本体の送話器側に設けてなる携帯通信端末。
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