JP3966265B2 - アンテナ構造およびそれを備えた通信機 - Google Patents

Description

本発明は、携帯型電話機等の無線通信機に設けられるアンテナ構造およびそれを備えた通信機に関するものである。

図１０（ａ）にはアンテナ構造の一例が模式的な斜視図により示されている（例えば特許文献１参照）。このアンテナ構造３０では、放射電極３１，３２が連結部３３を介して接続されており、これら放射電極３１，３２に間隔を介して対向配置する接地導体３４が設けられている。放射電極３１，３２は両方共に、連結部３３に接続されている短絡導体３５を介して、接地導体３４に接続されている。また、連結部３３には給電導体３６が接続されており、この給電導体３６を介して、放射電極３１，３２は、例えば通信機の無線通信用の高周波回路３７に接続する。

特開２００３−１０１３３６号公報

アンテナ構造３０は、例えば、板金から打ち抜いた図１０（ｂ）に示すような形状の導体板を図１０（ｂ）に示す点線Ａ、点線Ｂ、点線Ｃのそれぞれの位置で折り曲げることにより、作製することができる。

しかしながら、アンテナ構造３０の構成では、放射電極３１，３２と、接地導体３４とが対向配置している。このように対向配置している放射電極３１，３２と接地導体３４を、１枚の導体板から折り曲げ加工により作製するのは非常に面倒である。また、接地導体３４は、放射電極３１，３２の全体と対向配置する構成であり、接地導体３４を作製するために要する導体板の面積は、放射電極３１，３２を作製するために必要な導体板の面積と同程度に広く必要であり、材料コストが掛かる。

本発明は上記課題を解決するために成されたものであり、その目的は、製造が容易で安価なアンテナ構造およびそれを備えた通信機を提供することにある。

上記目的を達成するために、この発明は次に示す構成をもって前記課題を解決するための手段としている。すなわち、この発明は、グランド部が形成されている基板と、一端側を接地端側と成してアンテナ動作を行う導体板から成る放射電極と、この放射電極の両側に配置されて一端側が放射電極の接地端側に接続され当該接続部から基板面に沿う水平方向に延伸され当該延伸先端部が基板のグランド部に接続されている対を成す接地用延伸部とを備え、放射電極の接地端の反対端側の開放端部は基板面と間隔を介し基板面に沿うように配置され、前記対を成す両接地用延伸部には、前記放射電極の接地端側との接続部から放射電極に沿って延伸する途中位置で両接地用延伸部間の内側間隔を広げる拡開部が設けられて当該拡開部よりも延伸先端側の内側間隔が広げられ、かつ、前記拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の両接地用延伸部間の外側間隔は、延伸先端側の内側間隔よりも狭くしてあることを特徴としている。また、この発明の通信機は、この発明において特徴的な構成を持つアンテナ構造が設けられていることを特徴としている。

この発明によれば、放射電極の接地端側は、放射電極の両側に配置された接地用延伸部を介して基板のグランド部に接続される構成とした。その放射電極と接地用延伸部は、例えば共通の導体板を折り曲げ加工して作製することができる。この発明では、放射電極の形成位置と接地用延伸部の形成位置は重なり合わない配置関係となっているため、導体板の簡単な折り曲げ加工により放射電極と接地用延伸部を作製することができる。これにより、アンテナ構造の量産化が容易となる。

ところで、例えば、仮に、接地用延伸部を放射電極の両側の側端面間の幅と等幅とし、当該接地用延伸部を、放射電極の接地端側から放射電極と間隔を介し放射電極面に対向させるようにして放射電極の開放端部側に向けて延伸する形態とし、その延伸先端部を基板のグランド部に接続させる構成とする。接地用延伸部には、放射電極のアンテナ動作に起因して基板のグランド部と放射電極の接地端側との間に電流が通電するが、接地用延伸部が上記の如く放射電極と等幅な場合には、前記放射電極のアンテナ動作に起因した電流は、その接地用延伸部の全体に均一に通電するのではなく、側縁部に集中して通電する。このことを考慮すると、接地用延伸部は、その電流が集中する側縁部のみの形態としても、アンテナ構造の電気的な特性に大きな影響を与えることを防止することができる。この発明では、接地用延伸部は、放射電極の両側に配置されて、上記のような電流が集中する側縁部のみの形態と等価な状態とすることができるので、アンテナ構造の電気的な特性に大きな影響を与えることを防止しながら、接地用延伸部を放射電極よりも細くすることができて、接地用延伸部を作製するのに要する導体板の面積を狭くすることができる。これにより、材料コストの低減を図ることができて、アンテナ構造の低コスト化を図ることができる。

さらに、この発明では、放射電極の両側に設けられる対を成す接地用延伸部には、それぞれ、拡開部が設けられて、この拡開部よりも延伸先端側（基板のグランド部との接続部側）の両接地用延伸部間の内側間隔は広げられており、拡開部よりも基端側（放射電極との接続部側）の両接地用延伸部間の外側間隔は延伸先端側の内側間隔よりも狭くしてある構成とした。例えば、放射電極とこれに連接している接地用延伸部を構成する導体板の展開状態において、接地用延伸部の延伸先端の位置が放射電極よりも先方に突き出し配置されている構成を備えている場合には、接地用延伸部の延伸先端側間の内側領域は間隙となる。この場合、例えば、製造工程において、放射電極とこれに連接している接地用延伸部から成る連接体を導体板（板金）から複数打ち抜く際に、この発明では、両接地用延伸部の延伸先端側間の内側領域の間隙内に、その間隙よりも狭い隣の連接体の両接地用延伸部の基端側間の部位を入り込ませることができる。

このように、導体板から複数の連接体を打ち抜く際に、隣り合う一方側の連接体の対を成す接地用延伸部の延伸先端側間の内側領域内に、他方側の連接体の一部を入り込ませて配置できることによって、導体板のデッドスペースを削減することができる。これにより、導体板から取り出すことができる前記連接体の数を増加させることができて、この発明のアンテナ構造の材料コストの低減を図ることができる。

また、拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の両接地用延伸部間の外側間隔を延伸先端側の内側間隔よりも狭くする構成としたので、次に示すような効果を得ることができる。例えば、アンテナ構造が通信機の筐体内に収容配置される場合に、そのアンテナ構造の基板の片端側の端部と、筐体内壁面との間には間隙が形成されている構成と成し、その基板の片端側の端部よりも外側の位置となる筐体部分には、基板の幅方向に間隔を介して対を成すねじ穴が設けられている場合には、それらねじ穴の形成位置間の内側領域内に、拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の上記のように狭い（細い）部位を配置する構成とする。この構成を備えることにより、例えば、設計変更等により対を成すねじ穴の間隔が可変しても、予め、そのようなねじ穴間隔の変更を想定し変更後のねじ穴間隔領域内にもアンテナ構造の拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の部位を配置できるように当該拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の部位の外側間隔を予め設計しておけば、アンテナ構造の放射電極や接地用延伸部の形状を変更しなくとも、アンテナ構造を変更後の筐体内に収容配置することができる。

また、例えば、アンテナ構造が通信機の筐体内の端部側に収容配置される場合に、接地用延伸部の外側側縁部が筐体の端部側の内壁面に沿う形状とすると、例えば、筐体の幅が同じでも通信機の機種毎に筐体の角部の丸みが異なる場合には、機種毎に接地用延伸部の外側側縁部の形状を異ならせる必要がある。これに対して、この発明では、拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の両接地用延伸部間の外側間隔を延伸先端側の内側間隔よりも狭くする構成としたので、筐体の角部の丸みの違いが影響する部分を避けて、拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の細い部位を配置することができることから、本発明のアンテナ構造は、筐体角部の丸み度合いが互いに異なる複数の機種に、共通に内蔵することが可能となる。このように部品の共通化を図ることができるので、通信機の部品コストの低減を図ることができて、通信機の低コスト化を促進させることができる。

アンテナ構造が、グランドと見なせる筐体の内部、又は、グランド部が設けられている筐体の内部に収容配置される場合に、接地用延伸部の延伸先端部は、基板のグランド部に接続されるのに代えて、グランドと見なせる筐体、又は、筐体に設けられているグランド部に接続されている構成とすることにより、例えば通信機の筐体の一部をアンテナとして利用することができる。

アンテナ構造の放射電極の少なくとも一部分には誘電体が設けられている構成とすることにより、誘電体による波長短縮効果により放射電極の電気的な長さ（電気長）を長くできるので、放射電極の小型化を図ることができる。また、放射電極の変形を防止することができる。

複数の放射電極が互いに間隔を介して配置されており、それら複数の放射電極のうちの少なくとも１つに本発明において特有な構成を持つ放射電極が設けられている構成とすることにより、上述したような効果を得ることができる上に、各放射電極が互いにずれた共振周波数でもって共振するように構成することによって、無線通信用の周波数帯域の広帯域化を図ることが容易となったり、複数の互いに異なる周波数帯での無線通信を可能にすることができる。

また、複数の放射電極のうちの少なくとも１つは給電タイプの放射電極と成し、他の放射電極は無給電タイプの放射電極と成す構成とすることによっても、周波数帯域の広帯域化を図ることができる。

放射電極に誘電体を設ける構成とする場合にそれら放射電極と誘電体がインサート成形技術により一体成形されている構成とすることにより、放射電極に誘電体を設ける構成としても、アンテナ構造の製造工程の煩雑化を防止することができる。

図８（ａ）には、本発明のアンテナ構造に至るまでの開発の途中段階のアンテナ構造の一例が模式的な斜視図により示され、図８（ｂ）には図８（ａ）の右側からアンテナ構造を見た場合の模式的な側面図が示され、図８（ｃ）には図８（ａ）の上側からアンテナ構造を見た場合の模式的な平面図が示されている。

このアンテナ構造１は、グランド部（図示せず）が形成されている基板２と、この基板２の片端側の端部に配置される放射電極３と、当該放射電極３の両側に配置され放射電極３を基板２のグランド部に接続する対を成す接地用延伸部４（４Ａ，４Ｂ）とを有して構成されている。基板２は、例えば携帯型電話機等の無線通信機に内蔵される回路基板と成している。

放射電極３は、主面部３Ａと、立ち上がり部３Ｂとを有して構成されており、立ち上がり部３Ｂ側の端部Ｓが接地端と成し、主面部３Ａ側の端部Ｋが開放端（接地端の反対端）と成している。この例では、立ち上がり部３Ｂは、基板２の端部よりも外側位置に配置され、主面部３Ａの開放端側は基板２の上方側を基板面と間隔を介し基板面に沿うように配置されている。このアンテナ構造１は、図８（ｂ）、（ｃ）の点線に示されるような形状の通信機の筐体６内に収容配置される。放射電極３の主面部３Ａおよび立ち上がり部３Ｂは、筐体６の内壁面に添うように形成され、主面部３Ａには、筐体６の端部側のテーパに応じた傾斜部が設けられている。

このような放射電極３は、基板２に形成されている無線通信用の高周波回路７と、図示を省略した給電手段によって、直接的に、又は、容量を介して間接的に接続される。

接地用延伸部４Ａ，４Ｂは、それぞれ、放射電極３の接地端側の側縁部に接続されており、この放射電極３との接続部から放射電極３の外側位置を基板面に沿う水平方向に延伸されている。この例では、放射電極３の接地端側と接地用延伸部４との接続部は、基板２よりも下方側位置に配置されており、接地用延伸部４Ａ，４Ｂは、上記のように放射電極３との接続部から水平方向に延伸された後に、基板２の端面に沿って立ち上がり、この立ち上がり部分は途中の位置で基板面側に折り曲げられて基板面に沿って配設されている。この基板面に沿う接地用延伸部４の部位（延伸先端側の部位）が基板２のグランド部に接続されている。このような接地用延伸部４の外側側縁部は図８（ｃ）に示されるように、収容される筐体６の側壁面に沿う形状と成している。

ところで、基板２の端部と、筐体６との間には間隙が設けられており、アンテナ構造１は、その間隙を有効に利用して放射電極３と接地用延伸部４を配置している。その放射電極３と接地用延伸部４の配置領域（つまり、基板２の端部よりも外側領域）の筐体６の部位には、図８（ｃ）の点線Ｎ１，Ｎ２に示されるような対を成すねじ穴が間隔を介して設けられている。この例では、筐体６は、基板２の表面側を覆う上側筐体と、基板２の裏面側を覆う下側筐体とが組み合わされて成るものであり、ねじ穴Ｎ１，Ｎ２は、それら上側筐体と下側筐体をねじ留めするために使用されるものである。接地用延伸部４Ａ，４Ｂは、それぞれ、ねじ穴Ｎ１，Ｎ２に挿通されるねじを避けるために、ねじ穴Ｎ１，Ｎ２の形成位置に対応する部分が切り欠いたような形状と成している。

図８に示されるアンテナ構造１は上記のように構成されている。例えば、このアンテナ構造１の放射電極３に、高周波回路７から送信用の信号が供給されると、この信号供給によって、図８（ａ）に示されるような電流Ｉが接地用延伸部４の延伸先端側（グランド接続端側）から接地用延伸部４を介し放射電極３の接地端Ｓを通り開放端Ｋ側に向けてループ状に通電して放射電極３が励振し送信用の信号が無線送信される。また、外部から信号が放射電極３に到来し、この信号受信により放射電極３が励振すると、放射電極３から受信信号が高周波回路７に伝達される。

このようなアンテナ構造１の放射電極３および接地用延伸部４を製造する際には、例えば、板金から図９に示すような形状の導体板９を打ち抜き、その後、その打ち抜いた導体板を図９に示す点線位置で折り曲げて図８に示されるような形態の放射電極３および接地用延伸部４を作製する。

このアンテナ構造１では、放射電極３および接地用延伸部４は、図８（ｃ）に示されるように、上側から見たときに重なり合わない形態と成している。このため、導体板の打ち抜き加工と簡単な折り曲げ加工により連続的に導体板を加工して放射電極３および接地用延伸部４を作製することができる。これにより、アンテナ構造１の製造工程が簡略化し、アンテナ構造１の量産化が容易となる。

この図８のアンテナ構造１には次に示すような改良すべき点があった。例えば、通信機の筐体６の幅や基板２の幅が同じでも、機種が異なると、筐体６に設けられているねじ穴Ｎ１，Ｎ２の位置や、筐体６の角部の丸みの度合い（曲率）が異なることが多い。前記したように、接地用延伸部４にはねじ穴Ｎ１，Ｎ２の形成位置に応じた切り欠きが設けられ、また、接地用延伸部４の外側側縁部には筐体６の角部の丸みに応じた形状の部位がある構成であるために、機種によりねじ穴Ｎ１，Ｎ２の形成位置や、筐体６の角部の丸みが異なると、機種毎にねじ穴Ｎ１，Ｎ２の形成位置や筐体６の角部の丸みに応じた接地用延伸部４を作製しなければならない。このため、機種毎に別々のアンテナ構造１を用意する必要があった。また、ねじ穴Ｎ１，Ｎ２の形成位置が変更になったときには、その変更に応じて、接地用延伸部４の形状を変更する必要があった。さらに、アンテナ構造１には低コスト化の要求がある。

本発明者は、上記のような改良課題点を考慮して図８のアンテナ構造１を改良し、この発明のアンテナ構造を得たものである。以下に、この発明に係る実施形態例を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）には第１実施形態例のアンテナ構造が模式的な斜視図により示され、図１（ｂ）には図１（ａ）の右側からアンテナ構造を見た側面図が模式的に示され、図１（ｃ）には図１（ａ）の上方側からアンテナ構造を見た平面図が模式的に示されている。なお、この第１実施形態例の説明において、図８に示すアンテナ構造と同一構成部分には同一符号を付してある。

この第１実施形態例のアンテナ構造１は、図８に示すアンテナ構造１と同様に、グランド部（図示せず）が設けられている基板２と、一端側を接地端側とした導体板から成る放射電極３と、この放射電極３の両側に配置されて一端側が放射電極３の接地端側に接続され当該接続部から基板面に沿う水平方向に延伸され当該延伸先端部が基板２のグランド部に接続されている対を成す接地用延伸部４（４Ａ，４Ｂ）とを有して構成されている。放射電極３は、主面部３Ａと、立ち上がり部３Ｂとを有して構成されており、基板２に形成されている高周波回路と直接的に、又は、容量を介して間接的に接続されている。

また、この第１実施形態例のアンテナ構造１も、図８のアンテナ構造１と同様に、携帯型電話機等の通信機の筐体６内に収容配置される構成と成しており、放射電極３の主面部３Ａおよび立ち上がり部３Ｂは、図１（ｂ）の点線に示されるような筐体６の端部の内壁面に沿って形成されている。なお、この第１実施形態例では、放射電極３と、接地用延伸部４とにより囲まれたスペースＵが形成されている。このスペースＵを有効活用すべく、例えば、そのスペースＵ内に通信機を構成するための部品（例えばスピーカーや、赤外線通信を行うための赤外線出射部等の部品）を配置してもよい。接地用延伸部４はグランドではなく放射電極として作用する部分であるが、接地点に近いためゼロ電位に近い部分となっている。よって、接地用延伸部４に囲まれているスペースＵ内に電子部品を配置することにより、その接地用延伸部４に近接して配置されている電子部品から放射されるノイズを低減することができて、部品からの放射ノイズに起因した問題発生を抑制することができる。

この第１実施形態例では、接地用延伸部４Ａ，４Ｂは、放射電極３との接続部から放射電極３の側縁部に沿うように基板２に向かって延伸されており、接地用延伸部４Ａ，４Ｂには、その延伸の途中の位置に、拡開部１０が設けられている。この拡開部１０は、対を成す接地用延伸部４Ａ，４Ｂ間の延伸先端側の内側間隔を広げる方向に各接地用延伸部４Ａ，４Ｂがそれぞれ外向きに曲げられている部位である。ここでは、拡開部１０よりも基端側（つまり、放射電極３との接続部側）の接地用延伸部４Ａ，４Ｂ間の外側間隔Ｄs（図１（ｃ）参照）が、拡開部１０よりも延伸先端側の接地用延伸部４Ａ，４Ｂ間の内側間隔Ｄkよりも狭くなるように、拡開部１０の曲げ角度が設定されている。

ところで、この第１実施形態例のアンテナ構造１が収容配置される筐体６には、アンテナ構造１の基板２の端部よりも外側位置に、図１（ｃ）の点線に示すような対を成すねじ穴Ｎ１，Ｎ２が間隔を介して配置される場合がある。この第１実施形態例では、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの拡開部１０よりも基端側となるアンテナ構造１部分が、それらねじ穴Ｎ１，Ｎ２の形成位置間の内側領域内に配設できるように、拡開部１０よりも基端側の接地用延伸部４Ａ，４Ｂ間の外側間隔Ｄsと、拡開部１０の形成位置とがそれぞれ設定されている。

この第１実施形態例のアンテナ構造１は上記のように構成されている。このアンテナ構造１を構成する放射電極３および接地用延伸部４は、図２に示されるような形状の導体板１１を点線位置で折り曲げることにより、図１に示すような形態に形作ることができる。このように形作られた放射電極３および接地用延伸部４を基板２に取り付けることにより、アンテナ構造１を構築することができる。

この第１実施形態例では、図２にも示されているように、放射電極３と接地用延伸部４の展開状態において、接地用延伸部４の延伸先端は、放射電極３の開放端Ｋよりも突き出た位置に配置されている。

この構成と、前述したように拡開部１０よりも基端側の接地用延伸部４Ａ，４Ｂ間の外側間隔Ｄsが、拡開部１０よりも延伸先端側の接地用延伸部４Ａ，４Ｂ間の内側間隔Ｄkよりも狭くなっている構成とを備えることによって、次に示すような効果を得ることができる。つまり、放射電極３および接地用延伸部４を形成するための図２に示すような形状の導体板１１を板金から複数打ち抜く場合に、図３（ａ）に示すように、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの延伸先端側間の内側領域内に、隣の導体板１１の放射電極３の接地端側および接地用延伸部４Ａ，４Ｂの基端側を入り込ませた状態でもって、複数の導体板１１を板金から打ち抜くことができる。

前記図８に示すアンテナ構造１では、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの基端側間の外側間隔は、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの延伸先端側間の内側領域よりも広いので、放射電極３および接地用延伸部４を作製するための導体板１１を板金から複数打ち抜く場合には、図３（ｂ）に示されるように、各導体板１１の形成領域を重ね合わせて配置することはできない。このため、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの延伸先端側間の内側領域（図３（ｂ）の鎖線Ｚにより囲まれている領域）は使用されずに無駄になってしまうデッドスペースとなる。これに対して、この発明では、上述したように、そのデッドスペースを有効利用できるので、デッドスペースを削減することができる。この結果、例えば板金から取り出すことができる導体板１１の数を増加させることができて、アンテナ構造１の材料コストを低減することができる。

よって、この第１実施形態例のアンテナ構造１は図２に示すような導体板１１の簡単な折り曲げ加工により作製できることから製造コストの低減を図ることができるという効果を得ることができると共に、上記のように材料コストの低減を図ることもできるので、アンテナ構造１の低コスト化を図ることが容易となる。

また、前記図８の構成では、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの外側側縁部は、筐体６の内壁面に沿う形状であったために、例えば、筐体６の角部の丸みが図４の実線Ｒ１に示すような場合と、鎖線Ｒ２に示すような場合とでは、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの外側側縁部の形状を筐体６の角部の丸みの度合いに応じて異ならせる必要があった。これに対して、この第１実施形態例の構成では、筐体６の対を成すねじ穴Ｎ１，Ｎ２間の内側領域内に、図４の点線に示されるように、アンテナ構造１の拡開部１０よりも基端側の細い部位が配置される構成である。このため、筐体６の角部の丸みの違いによって筐体６の端部側の幅ｄr1，ｄr2は異なるが、この第１実施形態例における対を成す接地用延伸部４Ａ，４Ｂの基端側間の外側間隔は角部の丸みの違いの影響を受けない程に狭いことから、筐体６の角部の丸みが多少異なっても同じアンテナ構造１を筐体６内に収容配置することができる。

よって、通信機の機種によってねじ穴Ｎ１，Ｎ２の間隔や、筐体６の角部の丸みの度合いが多少異なっても、この第１実施形態例のアンテナ構造１は、そのような機種の違いによるねじ穴Ｎ１，Ｎ２の間隔や筐体６の角部の丸みの差違に関係無く、複数の機種に共通のアンテナ構造１を内蔵することが可能となる。このことも、アンテナ構造１の低コスト化に寄与することができる。

なお、図１に示す構成に加えて、放射電極３の全部又は一部に例えば図１（ｂ）の点線に示されるような誘電体１３を設けてもよい。このように、放射電極３に誘電体１３を設けることによって、誘電体１３による波長短縮効果によって、放射電極３の小型化を図ることができる。また、放射電極３の変形を抑制することができる。

上記のように、誘電体１３を放射電極３に設ける場合には、例えば、誘電体１３と放射電極３はインサート成形技術により一体成形することができて、製造工程の簡略化を図ることができる。そのように放射電極３と誘電体１３を一体成形する場合には、誘電体１３は、例えば熱可塑性樹脂により構成される。

また、誘電体１３が設けられた放射電極３と接地用延伸部４の一構造体を例えば基板２に半田を利用して取り付ける場合には、誘電体１３は、半田の溶融温度以上の高温に晒されることになるので、当該誘電体１３は、半田の溶融温度以上の高温の熱でも変形しない高い耐熱性を持つ誘電体材料により構成することが好ましい。具体例を挙げると、例えば、誘電体１３を構成する高い耐熱性を有する誘電体材料としては、融点が２８０℃以上の樹脂を挙げることができる。

以下に、第２実施形態例を説明する。なお、この第２実施形態例の説明において、第１実施形態例と同一構成部分には同一符号を付し、その共通部分の重複説明は省略する。

この第２実施形態例では、図５に示されるように、アンテナ構造１は、複数の放射電極３，１５が間隔を介して並設されている構成を有し、一つの放射電極３は、第１実施形態例で示した放射電極３と同様な構成を備えており、当該放射電極３の接地端Ｓ側の両側の側縁部には、それぞれ、第１実施形態例で述べたと同様の接地用延伸部４（４Ａ，４Ｂ）の一端側が接続されている。

この第２実施形態例では、放射電極３，１５は両方共に、基板２に形成されている無線通信用の高周波回路７に接続されている給電タイプであってもよいし、あるいは、放射電極３は高周波回路７に接続されている給電タイプと成し、放射電極１５は、放射電極３と電磁結合し当該放射電極３と共にアンテナ動作を行って複共振状態を作り出す無給電タイプと成していてもよい。

このように、アンテナ構造１が複数の放射電極３，１５を備えることによって、複数の互いに異なる周波数帯での無線通信が可能なアンテナ構造１を提供することが可能となる。また、放射電極３，１５によって複共振状態を作り出す構成とする場合には、周波数帯域の広帯域化を図ることが容易にできる。さらに、例えば、放射電極３，１５を電磁結合させて当該放射電極３，１５が一連の放射電極として機能できるように構成することによって、例えば要求される周波数帯域が変更になった場合に、放射電極３はそのままで、放射電極１５を設計変更するだけで、周波数帯域の変更に対応することが可能となる。

なお、図５の例では、第１実施形態例に示した構成を持つ放射電極３と、別の放射電極１５とが間隔を介して並設されている例を示したが、例えば第１実施形態例に示した構成を持つ放射電極３（つまり、接地用延伸部４が連接されている放射電極３）が複数並設されている構成としてもよい。また、図６（ａ）に示されるように、放射電極３を複数に分割する構成（図６（ａ）の例では、２つの放射電極３ａ，３ｂに分割する構成）としてもよい。さらに、放射電極３とは別に設けられる放射電極１５の構成は図５の図示の例に限定されるものではなく、例えば図６（ｂ）に示されるような放射電極１５を放射電極３に並設させて設けてもよい。その放射電極１５は放射電極３を変形したものであり、放射電極３の片側のみに接地用延伸部４が設けられているものである。

また、放射電極３の少なくとも一部分に誘電体１３を設けてもよいことは第１実施形態例で述べたが、この第２実施形態例に示した別の放射電極１５にも部分的に又は全体に例えば基板２側に誘電体を設けてもよい。このように放射電極１５に誘電体を設ける場合には、その誘電体による波長短縮効果によって放射電極１５の小型化を図ることができる。また、放射電極１５の変形を防止することができる。

以下に、第３実施形態例を説明する。この第３実施形態例は通信機に関するものである。この第３実施形態例の通信機には第１又は第２の実施形態例で示したアンテナ構造１が設けられている。つまり、通信機の回路基板がアンテナ構造１の基板２として機能し、この回路基板の片端側の端部側に放射電極３および接地用延伸部４が配置されている。アンテナ構造１が配置される筐体６の端部分には基板２よりも外側位置に間隔を介して対を成すねじ穴Ｎ１，Ｎ２が設けられていてもよいし、設けられていなくともよいが、ねじ穴Ｎ１，Ｎ２が設けられている場合には、第１や第２の各実施形態例で述べたように、アンテナ構造１の拡開部１０よりも基端側の部位が、ねじ穴Ｎ１，Ｎ２間の内側領域内に配置されるようにアンテナ構造１が設計される。

第３実施形態例の通信機では、アンテナ構造１以外の構成は特に限定される物ではなく、様々な構成を採り得り、ここでは、その説明は省略する。

この第３実施形態例の通信機には、第１又は第２の実施形態例で示したアンテナ構造１が設けられているので、例えば、複数種の通信機に共通のアンテナ構造１を設けることが可能となることから、各種毎にアンテナ構造１を用意する場合に比べて、アンテナ構造１の共通化により通信機のコスト低減を図ることができる。

なお、この発明は第１〜第３の各実施形態例に限定されるものではなく、様々な実施の形態を採り得る。例えば、第１〜第３の各実施形態例に示した放射電極３に、例えば放射電極３の共振周波数を制御するためのスリットを設けてもよい。共振周波数制御用のスリットを設ける場合には、そのスリットの全体に渡って又は一部分に誘電体を設けてもよい。

また、第１〜第３の各実施形態例では、放射電極３の主面部３Ａには、筐体６のテーパ形状に応じた傾斜部が設けられていたが、例えば、筐体６の形状によっては、図７の側面図に示されるように、主面部３Ａの全てが基板面に沿う向きに配置されて立ち上がり部３Ｂに対して直交していてもよい。このように、放射電極３の形態は、第１〜第３の各実施形態例に示した放射電極３の形態に限定されるものではない。

さらに、第１〜第３の各実施形態例では、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの延伸先端部は、それぞれ、基板２のグランド部に接続されていたが、例えば、アンテナ構造１が例えば通信機の筐体６内に収容され、その筐体６自体が例えば金属により形成されてグランドと見なせる場合や、又は、例えば樹脂等から成る筐体６にグランドと見なせる導体部（グランド部）が設けられている場合には、接地用延伸部４Ａ，４Ｂの延伸先端部は、基板２のグランド部に接続されるのに代えて、グランドと見なせる筐体６、又は、筐体６のグランド部に接続されている構成としてもよい。

第１実施形態例のアンテナ構造を説明するための図である。 第１実施形態例のアンテナ構造を構成する放射電極および接地用延伸部を作製するための導体板の一例を示すモデル図である。 第１実施形態例の構成から得られる効果の一つを説明するための図である。 さらに、第１実施形態例の構成から得られる別の効果の一つを説明するための図である。 第２実施形態例のアンテナ構造を説明するための図である。 その他の実施形態例を説明するためのモデル図である。 放射電極のその他の形態例を説明するためのモデル図である。 本発明に至る前段階の開発途中のアンテナ構造の一例を説明するための図である。 図７に示すアンテナ構造を構成する放射電極および接地用延伸部を作製するための導体板の一例を示すモデル図である。 特許文献１に記載されているアンテナ構造を説明するための図である。

符号の説明

１ アンテナ構造
２ 基板
３，１５ 放射電極
４ 接地用延伸部
６ 筐体
１０ 拡開部
１３ 誘電体

Claims (10)

1. グランド部が形成されている基板と、一端側を接地端側と成してアンテナ動作を行う導体板から成る放射電極と、この放射電極の両側に配置されて一端側が放射電極の接地端側に接続され当該接続部から基板面に沿う水平方向に延伸され当該延伸先端部が基板のグランド部に接続されている対を成す接地用延伸部とを備え、放射電極の接地端の反対端側の開放端部は基板面と間隔を介し基板面に沿うように配置され、前記対を成す両接地用延伸部には、前記放射電極の接地端側との接続部から放射電極に沿って延伸する途中位置で両接地用延伸部間の内側間隔を広げる拡開部が設けられて当該拡開部よりも延伸先端側の内側間隔が広げられ、かつ、前記拡開部よりも放射電極の接地端側との接続部側の両接地用延伸部間の外側間隔は、延伸先端側の内側間隔よりも狭くしてあることを特徴とするアンテナ構造。
2. 放射電極と接地用延伸部は共通の導体板を折り曲げ加工して作製される構成と成し、放射電極とこれに連接している接地用延伸部の折り曲げ加工前の導体板の展開状態において、接地用延伸部の延伸先端の位置は、放射電極よりも先方に配置されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ構造。
3. 放射電極および接地用延伸部は、グランドと見なせる筐体の内部、又は、グランド部が設けられている筐体の内部に収容配置される構成と成し、接地用延伸部の延伸先端部は、基板のグランド部に接続されるのに代えて、グランドと見なせる筐体、又は、筐体に設けられているグランド部に接続されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のアンテナ構造。
4. 放射電極の少なくとも一部分には誘電体が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載のアンテナ構造。
5. 複数の放射電極が互いに間隔を介して配置されており、それら複数の放射電極のうちの少なくとも１つは請求項１乃至請求項４の何れか１つに記載されている放射電極であることを特徴とするアンテナ構造。
6. 複数の放射電極のうちの少なくとも１つは給電タイプの放射電極と成し、他の放射電極は無給電タイプの放射電極と成しており、無給電タイプの放射電極は、給電タイプの放射電極と電磁結合して当該給電タイプの放射電極と共にアンテナ動作を行って複共振状態を作り出す構成と成していることを特徴とする請求項５記載のアンテナ構造。
7. １以上の放射電極の少なくとも一部分には誘電体が設けられていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載のアンテナ構造。
8. 放射電極に設けられる誘電体は熱可塑性樹脂により構成されており、放射電極と誘電体はインサート成形技術により一体成形されていることを特徴とする請求項４又は請求項７記載のアンテナ構造。
9. 請求項１乃至請求項８の何れか１つに記載のアンテナ構造が設けられていることを特徴とする通信機。
10. アンテナ構造は通信機の筐体内に収容配置され、そのアンテナ構造の基板の片端側の端部と、筐体内壁面との間には間隙が形成されている構成と成し、その基板の片端側の端部よりも外側の位置となる筐体部分には、基板の幅方向に間隔を介して配置される対を成すねじ穴が設けられており、これらねじ穴の形成位置間の内側領域内に、放射電極に連接されている接地用延伸部の拡開部よりも基端側の部位が配置されて、放射電極および接地用延伸部の形成位置は、ねじ穴の形成位置と重なり合わないことを特徴とする請求項９記載の通信機。

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