JP5363349B2 - Antenna device and portable wireless communication device including the antenna device - Google Patents

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Description

本発明は、一般にアンテナデバイスに関し、より詳しくは、ＦＭ帯における無線信号のような比較的に低い周波数を有する無線信号に適合され、携帯電話等の無線通信デバイス内で使用するためのアンテナデバイスに関する。   The present invention relates generally to antenna devices, and more particularly to antenna devices adapted for wireless signals having a relatively low frequency, such as radio signals in the FM band, for use in wireless communication devices such as mobile phones. .

このところ内部アンテナが携帯無線通信デバイス内に使用されている。内部アンテナの使用に関連する多数の利点がある。それらの利点としては、内部アンテナが小型かつ軽量であることが挙げられ、携帯電話内のようにサイズ及び重量が重要である用途に対して内部アンテナを適切なものとする。   Recently, internal antennas are used in portable wireless communication devices. There are a number of advantages associated with the use of internal antennas. Their advantages include the small size and light weight of the internal antenna, making it suitable for applications where size and weight are important, such as in mobile phones.

しかしながら、携帯電話内における内部アンテナの使用は、アンテナ素子の構成にいくらかの制約を課す。特に、携帯無線通信デバイスでは、内部アンテナの配置用の空間は限られている。これらの制約は、広い動作帯を提供するアンテナの配置を見出すことを困難にする。そのようなアンテナの所望の物理的長さが、比較的に高い周波数で動作するアンテナと比べて大きいため、これは、特に、比較的に低い周波数の無線信号で使用されることを目的とするアンテナに関して言えることである。   However, the use of an internal antenna in a mobile phone places some restrictions on the configuration of the antenna element. In particular, in the portable wireless communication device, the space for arranging the internal antenna is limited. These constraints make it difficult to find antenna arrangements that provide a wide operating band. This is particularly intended to be used with relatively low frequency radio signals because the desired physical length of such antennas is large compared to antennas operating at relatively high frequencies. This is true for antennas.

比較的低い周波数帯で動作する特定の用途は、ＦＭ無線の用途である。ＦＭ帯は、ヨーロッパでは８８〜１０８メガヘルツの周波数、米国では７６〜１１０メガヘルツの周波数として定義される。携帯無線通信デバイスのケーシング内に取付けられるループアンテナ又はモノポールアンテナのような従来のアンテナ配置は、アンテナが十分に広い周波数帯にわたるが非常に低い性能を有するものであったり、十分な性能を有するが周波数帯が狭すぎるものであったりするという不満足な動作を招く結果となる。   A particular application that operates in a relatively low frequency band is that of FM radio. The FM band is defined as a frequency of 88-108 megahertz in Europe and a frequency of 76-110 megahertz in the United States. Conventional antenna arrangements such as loop antennas or monopole antennas mounted within the casing of a portable wireless communication device are those where the antenna spans a sufficiently wide frequency band but has very low or sufficient performance. However, this results in an unsatisfactory operation in which the frequency band is too narrow.

また、携帯無線通信デバイスのための従来のＦＭアンテナは、通信デバイスに有線で接続されたヘッドセット内に提供される。比較的に長い配線を有するこの配置は、低い周波数の用途に対しても十分なアンテナの長さを許容する。しかしながら、外部アンテナが全く許容されない場合、この解決手段は明らかに実行可能ではない。   Also, a conventional FM antenna for a portable wireless communication device is provided in a headset that is wired to the communication device. This arrangement with relatively long wires allows sufficient antenna length for low frequency applications. However, this solution is clearly not feasible if no external antenna is allowed.

携帯電話用グローバルシステム（ＧＳＭ）アンテナのような第２のアンテナがＦＭアンテナとしての同じ通信デバイス内に提供される場合、第２のアンテナはＦＭアンテナの動作と干渉するという別の問題がある。   When a second antenna, such as a mobile phone global system (GSM) antenna, is provided in the same communication device as the FM antenna, there is another problem that the second antenna interferes with the operation of the FM antenna.

本発明の目的は、ＦＭ無線帯のような比較的に低い周波数を有する周波数帯を通じて十分な性能で動作する、携帯無線通信デバイス内での使用のための内部アンテナデバイスを提供することにある。   It is an object of the present invention to provide an internal antenna device for use in a portable wireless communication device that operates with sufficient performance through a frequency band having a relatively low frequency, such as the FM radio band.

本発明は、アクティブ内部アンテナが半ループアンテナとして構成されるという認識に基づくものである。
本発明に従い、少なくとも第１の動作周波数帯で無線信号を受信するために適合された携帯無線通信デバイスのためのアンテナデバイスが提供される。前記アンテナデバイスは、供給部を備える第１の放射素子と、接地面と、前記第１の放射素子の前記供給部に直接的に接続され、無線信号のための受信デバイスに接続可能な増幅段とを備える。前記第１の放射素子は前記接地面の一部を含むループの一部である。前記アンテナデバイスは、前記第１の放射素子の前記供給部、前記接地面、及び前記増幅段は、共通のプリント回路基板に提供され、かつ前記増幅段は前記基板上の前記第１の放射素子の前記供給部と同じ位置に配置されることを特徴とする。 The present invention is based on the recognition that the active internal antenna is configured as a half-loop antenna.
In accordance with the present invention, an antenna device for a portable wireless communication device adapted to receive a radio signal at least in a first operating frequency band is provided. The antenna device includes a first radiating element including a supply unit, a ground plane, and an amplification stage that is directly connected to the supply unit of the first radiating element and is connectable to a receiving device for a radio signal With. The first radiating element is a part of a loop including a part of the ground plane. In the antenna device, the supply section of the first radiating element, the ground plane, and the amplification stage are provided on a common printed circuit board, and the amplification stage is provided on the first radiating element on the board. It is arrange | positioned in the same position as the said supply part.

また、そのようなアンテナデバイスを備える携帯無線通信デバイスが提供される。
本発明に従うアンテナデバイスは、ＦＭ無線帯のような比較的に低い周波数を有する周波数帯を通じて十分な性能を伴う動作を提供する。半ループアンテナを使用することにより、ゲインの変動にもかかわらず適切な信号対雑音比を提供しながら、ノイズの形は動作周波数帯の全体にわたって本質的に平らとなることを見出している。 A portable wireless communication device comprising such an antenna device is also provided.
An antenna device according to the present invention provides operation with sufficient performance through a frequency band having a relatively low frequency, such as the FM radio band. By using a half-loop antenna, it has been found that the noise shape is essentially flat across the entire operating frequency band, while providing an adequate signal-to-noise ratio despite gain variations.

好適な実施形態において、前記第１の放射素子の前記供給部は、前記プリント回路基板の一端又はその一端に近接して提供され、前記供給部と反対側に位置する前記第１の放射素子の端部は前記プリント回路基板の他端又はその他端に近接して接地されている。このように、プリント回路基板の面積は最大限に使用される。   In a preferred embodiment, the supply unit of the first radiating element is provided at one end of the printed circuit board or close to the one end thereof, and the first radiating element of the first radiating element is located on the opposite side of the supply unit. The end is grounded near the other end or the other end of the printed circuit board. In this way, the area of the printed circuit board is used to the maximum.

コンデンサが好ましくは提供される。同コンデンサは、前記供給部の近傍において前記第１の放射素子に直接的に接続された第１の端部と、前記接地面に接続された第２の端部とを有する。好ましくは１０〜４０ピコファラドの値を有するこのコンデンサは、増幅器のトランジスタで生じるソース抵抗を増大させることにより、ノイズを調和するとともに安定性を高める。   A capacitor is preferably provided. The capacitor has a first end connected directly to the first radiating element in the vicinity of the supply unit, and a second end connected to the ground plane. This capacitor, preferably having a value of 10-40 picofarads, harmonizes noise and enhances stability by increasing the source resistance produced by the amplifier transistor.

また、前記第１の放射素子は、ＧＳＭアンテナのような一次アンテナの電場が大きいところである、プリント回路基板の端部又はその端部に近接して実質的に接地されているため、この一次アンテナからの漏話が最小化される。   The first radiating element is substantially grounded at or near the end of the printed circuit board where the electric field of the primary antenna such as a GSM antenna is large. Crosstalk from is minimized.

更なる好適な実施形態は、従属する請求項に定義される。   Further preferred embodiments are defined in the dependent claims.

次に、添付の図面を参照しながら、例示によって本発明について説明する。
以下、本発明に従うアンテナデバイス及び携帯無線通信デバイスの好適な実施形態を詳細に説明する。 The present invention will now be described by way of example with reference to the accompanying drawings.
Hereinafter, preferred embodiments of an antenna device and a portable wireless communication device according to the present invention will be described in detail.

以下の説明及び請求の範囲において、放射素子という用語が使用される。この用語は、無線信号を送信及び／又は受信するために配置された電気的に導電性の素子を含むことを意図している。   In the following description and claims, the term radiating element is used. The term is intended to include electrically conductive elements arranged to transmit and / or receive wireless signals.

まず図１を参照すると、本発明に従うアンテナデバイス１の概略構成が示されている。それは、電気的導電性材料からなる非共振の片の形態にある第１の放射素子１０を備える。第１の放射素子は半ループアンテナの一部であり、以下に後述する。半ループアンテナは、第１の放射素子がループの一部であることを意味することにより、ループは接地面の一部を備える。従って、電気的導電性材料からなる非共振の片は半ループを形成し、ループが接地面によって閉じられる。   Referring first to FIG. 1, a schematic configuration of an antenna device 1 according to the present invention is shown. It comprises a first radiating element 10 in the form of a non-resonant piece of electrically conductive material. The first radiating element is a part of a half-loop antenna and will be described later. The half-loop antenna means that the first radiating element is part of the loop, so that the loop comprises part of the ground plane. Thus, the non-resonant piece of electrically conductive material forms a half loop, which is closed by the ground plane.

第１の放射素子は、同第１の放射素子と共振するように配置された電力用コンデンサ２０に接続された供給部１１を有する。電力用コンデンサ２０は、増幅器の入力に直接的に接続されており、任意に静電保護回路に接続されてもよい。共振周波数応答は、動作周波数帯における信号のための帯域フィルタとして作用する。ＦＭ帯で動作する場合、通過帯域はヨーロッパでは８８〜１０８メガメルツであり、あるいは米国では７６〜１１０メガメルツである。   The first radiating element has a supply unit 11 connected to a power capacitor 20 arranged so as to resonate with the first radiating element. The power capacitor 20 is directly connected to the input of the amplifier and may optionally be connected to an electrostatic protection circuit. The resonant frequency response acts as a bandpass filter for signals in the operating frequency band. When operating in the FM band, the passband is 88-108 megamertz in Europe, or 76-110 megamertz in the United States.

共振周波数応答の機能は、さらに静電保護回路として作用することであり、静電放電パルスのスペクトルの大部分を効果的に遮蔽する。また、フィルタは電磁干渉（ＥＭＩ）信号からの干渉と、同一の無線通信デバイス内に提供される他のアンテナ、例えばＦＭアンテナよりもかなり高い周波数で動作する携帯電話用グローバルシステム（ＧＳＭ）アンテナからの信号とを抑制或いは少なくとも低減する。   The function of the resonant frequency response is to further act as an electrostatic protection circuit, effectively shielding most of the spectrum of electrostatic discharge pulses. Filters also interfere with electromagnetic interference (EMI) signals and from other antennas provided within the same wireless communication device, such as the Global System for Mobile Phone (GSM) antennas that operate at significantly higher frequencies than FM antennas. Are suppressed or at least reduced.

増幅段３０は、第１の放射素子１０によって受信された信号を増幅するために、電力用コンデンサ２０の後に配置されている。
アンテナデバイス１によって受信及び増幅された信号は、ＦＭ受信回路４０に供給される。ＦＭ受信回路４０はフィリップスセミコンダクターズ社によって製造され、かつＨＶＱＦＮ４０という商品名で販売される従来の回路であってもよい。ＦＭ受信回路は、増幅器３０に接続されたＲＦ入力４１を備える。 The amplification stage 30 is arranged after the power capacitor 20 in order to amplify the signal received by the first radiating element 10.
The signal received and amplified by the antenna device 1 is supplied to the FM receiving circuit 40. The FM receiver circuit 40 may be a conventional circuit manufactured by Philips Semiconductors and sold under the trade name HVQFN40. The FM receiver circuit comprises an RF input 41 connected to the amplifier 30.

電力用コンデンサ２０及び増幅器３０は、寄生効果及び外部の発信源からの干渉を低減するために、第１の放射素子１０に比較的近接して提供されることが好ましい。従って、それらは第１の放射素子１０の供給部の近傍に提供される。   The power capacitor 20 and the amplifier 30 are preferably provided relatively close to the first radiating element 10 to reduce parasitic effects and interference from external sources. Therefore, they are provided in the vicinity of the supply part of the first radiating element 10.

図１に示された一般的な概念の実施形態について、図２を参照して説明する。
増幅器３０は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）３１を備える。同トランジスタ３１は、電力用コンデンサ２０に接続されたゲート、グランドに直接的に接続されたソース、及びＦＭ受信回路４０の入力４１に接続可能なドレインを有する。また、トランジスタ３１のドレインと供給電圧Ｖｄｄとの間に接続された負荷抵抗３２が存在する。 An embodiment of the general concept shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG.
The amplifier 30 includes a field effect transistor (FET) 31. The transistor 31 has a gate connected to the power capacitor 20, a source directly connected to the ground, and a drain connectable to the input 41 of the FM receiver circuit 40. There is also a load resistor 32 connected between the drain of the transistor 31 and the supply voltage Vdd.

アンテナデバイス１を動作させるために、トランジスタは動作周波数帯において好ましくは１デジベル以下の最小限のノイズ波形及び１５デシベル以上のゲインを有する。また、トランジスタは、任意のアンテナ構成に対してできるだけ高い信号受信品質を達成するために、１０オーム未満の雑音抵抗Ｒｎを有することが好ましい。さらに好適なトランジスタの特徴は、高い入力インピーダンスを得るために、入力容量が好ましくは３ピコファラド未満と低いことである。   In order to operate the antenna device 1, the transistor preferably has a minimum noise waveform of 1 dB or less and a gain of 15 dB or more in the operating frequency band. Also, the transistor preferably has a noise resistance Rn of less than 10 ohms in order to achieve the highest possible signal reception quality for any antenna configuration. A further preferred transistor feature is that the input capacitance is preferably as low as less than 3 picofarads in order to obtain a high input impedance.

説明したアンテナデバイスは、アクティブデバイスであると認識されたい。説明した構成では、好ましくは第１の放射素子が増幅段と直接的に協調設計されている。第２の実施形態における本発明の概念の別の実施について、図３を参照して説明する。上述した第１の実施形態のように、このアンテナデバイスは、供給部を有する第１の放射素子、電力用コンデンサ、及び増幅段１３０を備える。しかしながら、この第２の実施形態において、電力用コンデンサは調節可能であり、即ち、いわゆるバラクター１２０として実施されており、制御可能なアンテナデバイスを提供する。さらに、増幅段は、いわゆるカスコード増幅器１３０である。このカスコード増幅器１３０は、電界効果トランジスタ１３１を備える。同トランジスタ１３１は、第１の放射素子及び電力用コンデンサ１２０に接続されたゲートと、グランドに直接的に接続されたソースと、第２の電界効果トランジスタ１３３のソースに接続されたドレインとを有する。第２の電界効果トランジスタ１３３のゲートは、コンデンサ１３４を介してグランドに接続されている。第２のトランジスタ１３３のドレインは、ＦＭ受信回路４０の入力４１に接続可能である。また、第２のトランジスタ１３３のドレインと供給電圧Ｖｄｄとの間に接続された負荷抵抗１３２が存在する。 It will be appreciated that the described antenna device is an active device. In the arrangement described, the first radiating element is preferably co-designed directly with the amplification stage. Another implementation of the concept of the present invention in the second embodiment will be described with reference to FIG. As in the first embodiment described above, the antenna device comprises a first radiating element having a feed section, power capacitor, and the amplifier stage 1 30. However, in this second embodiment, the power capacitor is adjustable, i.e. implemented as a so-called varactor 120, providing a controllable antenna device. Furthermore, the amplification stage is a so-called cascode amplifier 130. The cascode amplifier 130 includes a field effect transistor 131. The transistor 1 31 has a gate connected to the first radiating element and the power capacitor 1 20, a source directly connected to the ground, drain and connected to the source of the second field effect transistor 133 Have The gate of the second field effect transistor 133 is connected to the ground via the capacitor 134. The drain of the second transistor 133 can be connected to the input 41 of the FM receiver circuit 40. There is also a load resistor 132 connected between the drain of the second transistor 133 and the supply voltage Vdd.

第２の実施形態において、ＦＭ送信回路１４０は、スイッチ１４１を介して第１の放射素子に接続されている。送信回路の入力インピーダンスＺＴＸが、非常に低い場合、例えば受信回路４０の前に位置する増幅器１３０の入力インピーダンスＺＲＸよりも１０倍低い場合、スイッチ１４１が必要である。しかしながら、送信回路の入力インピーダンスＺＴＸが増幅器１３０の入力インピーダンスＺＲＸと同じ桁である場合、このスイッチ１４１は省略されてもよい。 In the second embodiment, the FM transmitter circuit 140 is connected to the first radiating element via the switch 141. If the input impedance Z TX of the transmitting circuit is very low, for example 10 times lower than the input impedance Z RX of the amplifier 130 located in front of the receiving circuit 40, the switch 141 is necessary. However, this switch 141 may be omitted when the input impedance Z TX of the transmission circuit is the same digit as the input impedance Z RX of the amplifier 130.

第１の放射素子１０に接続された送信回路を提供することにより、この放射素子は送信及び受信の双方のために共有されて機能する。送信回路は、供給部１１の近傍で第１の放射素子に接続されることが好ましい。   By providing a transmission circuit connected to the first radiating element 10, the radiating element functions in a shared manner for both transmission and reception. The transmission circuit is preferably connected to the first radiating element in the vicinity of the supply unit 11.

本発明に従うアンテナデバイスの第１の放射素子の一般的な配置について、図４及び図５を参照して説明する。プリント回路基板（ＰＣＢ）３１０は、携帯無線通信デバイス（これらの図には示されていない）内に適切に配置されている。接地面３１２は、プリント回路基板上に提供されている。上述した増幅器３０，１３０に対応する信号負荷が、好ましくは多層プリント回路基板であるプリント回路基板上に提供されている。好ましくは長尺状かつワイヤ状の電気的導線である第１の放射素子は、供給部１１において、好ましくはプリント回路基板の一端又はその一端に近接して増幅器に直接的に接続されている。従って、増幅器及び供給部は、この端部において同じ位置にある。第１の放射素子の供給部、接地面、及び増幅段は、このように共通のプリント回路基板上に提供されている。導線は、その長さの大部分について、プリント回路基板３１０から距離ｈだけ離れた位置においてプリント回路基板と実質的に平行に延びる。端部、即ち信号源に接続された導線１０の反対側の端部は、プリント回路基板の他の反対側の端部又はその端部に近接して、プリント回路基板３１０上に提供された接地面３１２に接続されている。これは、ループ面積がアンテナ性能に関して重要であるため、半ループを形成する第１の放射素子が最大限の空間を利用することを意味する。   The general arrangement of the first radiating elements of the antenna device according to the invention will be described with reference to FIGS. A printed circuit board (PCB) 310 is suitably positioned within a portable wireless communication device (not shown in these figures). A ground plane 312 is provided on the printed circuit board. A signal load corresponding to the amplifiers 30, 130 described above is provided on a printed circuit board, preferably a multilayer printed circuit board. The first radiating element, which is preferably a long and wire-like electrical conductor, is directly connected to the amplifier in the supply section 11, preferably at or near one end of the printed circuit board. Thus, the amplifier and the supply are in the same position at this end. The supply of the first radiating element, the ground plane and the amplification stage are thus provided on a common printed circuit board. The conductors extend substantially parallel to the printed circuit board at a distance h from the printed circuit board 310 for most of its length. The end, i.e., the opposite end of the conductor 10 connected to the signal source, is adjacent to or adjacent to the other opposite end of the printed circuit board. It is connected to the ground 312. This means that the first radiating element forming the half-loop uses the maximum space because the loop area is important for antenna performance.

コンデンサ２０は、第１の放射素子と接地面との間において供給部１１に比較的に近接して提供されている。即ち、それは供給部１１の近傍において提供されている。コンデンサ２０は、供給部１１の近傍において第１の放射素子に直接的に接続された第１の端部と、グランドに接続された第２の端部とを有する。好ましくは１０〜４０ピコファラドの値を有するこのコンデンサ２０は、増幅器のトランジスタで生じるソース抵抗を増大することにより、ノイズを調和するとともに安定性を高める。   The capacitor 20 is provided relatively close to the supply unit 11 between the first radiating element and the ground plane. That is, it is provided in the vicinity of the supply section 11. Capacitor 20 has a first end connected directly to the first radiating element in the vicinity of supply unit 11, and a second end connected to the ground. This capacitor 20, preferably having a value of 10-40 picofarads, harmonizes noise and enhances stability by increasing the source resistance generated in the transistor of the amplifier.

別の実施形態において、導線１０は、図５の２回巻きで例えば示されるように、１回巻き以上で提供される。第１の半ループの導線は、プリント回路基板内の孔３１４を通じて同プリント回路基板の下側に向かって導かれる。下側では、導線は、好ましくはマイクロストリップライン１０ａの形態で、プリント回路基板の一端から他端までプリント回路基板に沿って延びている。導線は、そこからプリント回路基板内の孔３１６を通じて同プリント回路基板の上側に向かって、一定の距離を隔ててプリント回路基板に沿って導かれる。このように、ループの巻き数の二乗に比例する放射抵抗が増大されて、アンテナの性能が向上する。   In another embodiment, the lead 10 is provided in one or more turns, as shown, for example, in the two turns of FIG. The first half-loop lead is directed toward the underside of the printed circuit board through a hole 314 in the printed circuit board. On the lower side, the conductors extend along the printed circuit board, preferably in the form of a microstrip line 10a, from one end of the printed circuit board to the other. From there, the conductor is led along the printed circuit board at a certain distance from the hole 316 in the printed circuit board toward the upper side of the printed circuit board. In this way, the radiation resistance proportional to the square of the number of turns of the loop is increased, and the performance of the antenna is improved.

概略的に符号１４で参照されるループの内側のフェライトが、アンテナデバイスの性能を向上するために、図４及び図５の両実施形態で使用されてもよい。
図１〜図３を参照して上述した本発明に従うアンテナデバイスの第１の好適な位置について、図６を参照して説明する。携帯電話のような携帯無線通信デバイス３００のケーシングの概略が図示されている。図１〜３を参照して説明された任意のデバイスであってもよいが、アンテナデバイスの位置を不明瞭としないように、ケーシングは切り取られて示されている。 A ferrite inside the loop, referenced generally at 14, may be used in both the embodiments of FIGS. 4 and 5 to improve the performance of the antenna device.
A first preferred position of the antenna device according to the invention described above with reference to FIGS. 1 to 3 will be described with reference to FIG. A schematic of a casing of a portable wireless communication device 300 such as a mobile phone is shown. Although it may be any device described with reference to FIGS. 1-3, the casing is shown cut away so as not to obscure the position of the antenna device.

プリント回路基板３１０はケーシング内に提供され、携帯電話内で一般に見られる回路（図示しない）を有する。また、プリント回路基板上には、ＦＭ受信回路４０が実装されている。ケーシングの上部には、ＧＳＭシステムのような携帯電話システム用のＲＦ信号を送受信するための第２のアンテナ放射素子３２０が提供されている。この第２の放射素子３２０は、第１の放射アンテナ素子の供給部と同じ基板の側に提供されている。   The printed circuit board 310 is provided in a casing and has circuitry (not shown) commonly found in mobile phones. An FM receiver circuit 40 is mounted on the printed circuit board. Provided at the top of the casing is a second antenna radiating element 320 for transmitting and receiving RF signals for mobile phone systems such as the GSM system. The second radiating element 320 is provided on the same substrate side as the supply unit of the first radiating antenna element.

また、バッテリパッケージ（図示しない）がケーシング３００の後部に向かって提供されている。
第１の放射素子１０は、好適に配置される。そのため、第１の放射素子１０は、第２の放射素子３２０が提供される端部と反対側のプリント回路基板の端部において、ＦＭ回路に接続される。そして、第１の放射素子は、プリント回路基板の他端に到達するまでプリント回路基板の長辺に沿って延びる。プリント回路基板の他端は、プリント回路基板３１０上に提供された接地面３１２に接地されている。 A battery package (not shown) is provided toward the rear of the casing 300.
The first radiating element 10 is suitably arranged. Thus, the first radiating element 10 is connected to the FM circuit at the end of the printed circuit board opposite the end where the second radiating element 320 is provided. The first radiating element extends along the long side of the printed circuit board until it reaches the other end of the printed circuit board. The other end of the printed circuit board is grounded to a ground plane 312 provided on the printed circuit board 310.

アンテナデバイスの方位に対する感度を低くするために、第１の放射素子１０が提供される。そのため、第１の放射素子１０は、プリント回路基板上に提供された接地面３１２に接地されるまで、プリント回路基板の短辺に沿っても延びている（図６参照）。   In order to reduce sensitivity to the orientation of the antenna device, a first radiating element 10 is provided. Therefore, the first radiating element 10 also extends along the short side of the printed circuit board until it is grounded to the ground plane 312 provided on the printed circuit board (see FIG. 6).

本発明に従うアンテナデバイスの好適な実施形態について説明した。しかしながら、当業者は、これらが発明の概念から逸脱しない範囲において、添付の請求の範囲内で改変されてもよいことを認識している。   A preferred embodiment of an antenna device according to the present invention has been described. However, those skilled in the art will recognize that these may be modified within the scope of the appended claims without departing from the inventive concept.

本発明に従うアンテナデバイスの形状及びサイズは、添付の請求の範囲によって定義される範囲内で改変されてもよい。従って、正確なアンテナ構成は、無線通信デバイスの形状、所望される性能等に対応して改変されてもよい。   The shape and size of the antenna device according to the invention may be modified within the scope defined by the appended claims. Thus, the exact antenna configuration may be modified to accommodate the shape of the wireless communication device, desired performance, etc.

本発明に従うアンテナデバイスの上述の実施形態は、ＦＭ周波数帯における信号の受信のために適合されたアンテナデバイスとして説明されている。しかしながら、約４００〜８００メガヘルツの周波数帯におけるデジタルビデオ放送（ＤＶＢ）信号のための使用のように、他の用途にも利用可能である。   The above-described embodiment of the antenna device according to the invention has been described as an antenna device adapted for reception of signals in the FM frequency band. However, it can also be used for other applications, such as use for digital video broadcast (DVB) signals in the frequency band of about 400-800 megahertz.

携帯無線通信デバイスのためのアンテナデバイスは、携帯電話内での使用を参照して説明されているが、本発明の概念は他の携帯無線通信デバイス、主として静止した使用を目的としているが携帯可能なデバイスにも適用可能であることを理解されたい。その例は、旅行用アラーム時計のような小型の時計、テレビ受像機、又はゲーム操作部である。本発明に従うアンテナデバイスの更に可能な用途は、携帯情報端末（ＰＤＡ）、ＭＰ３プレイヤー、ＣＤプレイヤー、ＦＭラジオ受信機、及びノート型コンピュータ内である。更なる用途は、自動車内である。従って、携帯無線通信デバイスという用語は、広い意味で構成されるべきである。 Although antenna devices for portable wireless communication devices have been described with reference to use within a mobile phone, the concepts of the present invention are portable to other portable wireless communication devices, primarily intended for stationary use It should be understood that it can be applied to any device. Examples are a small clock such as a travel alarm clock, a television receiver, or a game operation unit. Further possible uses of the antenna device according to the invention are in personal digital assistants ( PDAs ), MP3 players, CD players, FM radio receivers, and notebook computers. A further application is in automobiles. Accordingly, the term portable wireless communication device should be configured in a broad sense.

図６及び図７を参照する上述の実施形態は、ＧＳＭアンテナを備える。これは、その動作周波数がＦＭ帯のような低周波帯の動作周波数よりも非常に高い限りにおいて、異なるアンテナに置き換えられてもよいことを理解されたい。また、第２のアンテナは省略されてもよい。   The embodiment described above with reference to FIGS. 6 and 7 comprises a GSM antenna. It should be understood that this may be replaced by a different antenna as long as its operating frequency is much higher than the operating frequency in a low frequency band such as the FM band. Further, the second antenna may be omitted.

電界効果トランジスタは好適なトランジスタの型であると説明されている。ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ）のような他の型も使用されてもよいことを理解されたい。   Field effect transistors are described as the preferred transistor type. It should be understood that other types such as heterojunction bipolar transistors (HBT) may also be used.

Ｔｘ部は、図２に示される第１の実施形態にも実施されてもよいことを理解されたい。同様に、第１の実施形態のコンデンサ２０はバラクターで置き換えられてもよい。   It should be understood that the Tx portion may also be implemented in the first embodiment shown in FIG. Similarly, the capacitor 20 of the first embodiment may be replaced with a varactor.

ＦＭ受信回路に接続された、本発明に従うアンテナを示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an antenna according to the present invention connected to an FM receiver circuit. FIG. 本発明に従うアンテナの第１の実施形態をより詳細に示す図である。1 shows in more detail a first embodiment of an antenna according to the invention. 本発明に従うアンテナの第２の実施形態をより詳細に示す図である。FIG. 3 shows in more detail a second embodiment of the antenna according to the invention. 本発明に従うアンテナの第１の放射素子の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the 1st radiation element of the antenna according to this invention. 本発明に従うアンテナの複数巻きの第１の放射素子の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the 1st radiating element of multiple turns of the antenna according to this invention. 携帯無線通信デバイス内に実装された本発明に従うアンテナを部分的に切り取って示す斜視図である。1 is a perspective view partially cut away showing an antenna according to the present invention mounted in a portable wireless communication device. FIG. 携帯無線通信デバイス内に実装された本発明に従う別のアンテナを部分的に切り取って示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view partially cut away showing another antenna according to the present invention mounted in a portable wireless communication device.

Claims (13)

少なくとも第１の動作周波数帯における無線信号を受信するために適合された携帯無線通信デバイスのためのアンテナデバイスであって、
接地面（３１２）と、
供給部（１１）と、ループ状の放射素子を形成するように接地された端部とを有する放射素子（１０）であって、前記端部が前記供給部（１１）に対して反対側に位置し、前記放射素子（１０）の前記供給部（１１）が前記接地面の一端又はその一端に近接して設けられ、前記供給部（１１）に対して反対側に位置する前記放射素子（１０）の前記端部が前記接地面（３１２）の他端又はその他端に近接して設けられる、放射素子（１０）と、
前記供給部（１１）の近傍において前記放射素子（１０）と前記接地面（３１２）との間に接続されたコンデンサ（２０；１２０）とを備えるアンテナデバイスにおいて、
前記放射素子（１０）に近接して前記放射素子（１０）の前記供給部（１１）に接続された増幅段（３０）であって、無線信号用の受信デバイス（４０）に接続可能であり、入力容量を有する入力を備える増幅段（３０）を更に備え、
前記放射素子（１０）、前記増幅段（３０）の入力、及び前記コンデンサ（２０；１２０）は、前記第１の動作周波数帯において共振するように配置されていることを特徴とするアンテナデバイス。 An antenna device for a portable wireless communication device adapted to receive a radio signal in at least a first operating frequency band, comprising:
A ground plane (312);
A radiating element (10) having a supply section (11) and an end grounded to form a loop-shaped radiating element, the end being opposite to the supply section (11) The radiating element (10) is located, the supply part (11) of the radiating element (10) is provided at one end of the ground plane or close to one end thereof, and is located on the opposite side to the supply part (11). A radiating element (10), wherein the end of 10) is provided close to the other end of the ground plane (312) or the other end;
In the antenna device comprising a; (120 20), the capacitor connected between the radiating element (10) and said ground plane (312) in the vicinity of the supply unit (11)
An amplification stage (30) connected to the supply section (11) of the radiating element (10) in proximity to the radiating element (10), and connectable to a receiving device (40) for radio signals Further comprising an amplification stage (30) comprising an input having an input capacitance;
The antenna device, wherein the radiating element (10), the input of the amplification stage (30), and the capacitor (20; 120) are arranged to resonate in the first operating frequency band. 前記コンデンサ（２０；１２０）は１０〜４０ピコファラドの値を有する請求項１に記載のアンテナデバイス。 The antenna device according to claim 1 , wherein the capacitor (20; 120) has a value of 10 to 40 picofarads. 前記コンデンサ（１２０）は調節可能な静電容量値を有する請求項１又は２に記載のアンテナデバイス。 The antenna device according to claim 1 or 2 , wherein the capacitor ( 120) has an adjustable capacitance value. 前記接地面（３１２）はプリント回路基板（３１０）上に設けられ、前記放射素子（１０）は前記プリント回路基板（３１０）の長辺に沿って延びる請求項１〜３の何れか１項に記載のアンテナデバイス。 Said ground plane (312) is provided on the printed circuit board (310), any one of claims 1 to 3 extending along the long sides of the front Kiho morphism element (10) is pre-Symbol printed circuit board (310) The antenna device according to item 1. 前記放射素子（１０）は、さらに前記プリント回路基板（３１０）の短辺に沿って延びる請求項４に記載のアンテナデバイス。 Before Kiho morphism element (10) further said printed circuit antenna device according to claim 4 extending along the short side of the substrate (310). 前記放射素子（１０）は、複数の巻きを備える請求項１〜５の何れか１項に記載のアンテナデバイス。 Before Kiho morphism element (10) is an antenna device according to any one of claim 1 to 5, comprising a plurality of turns. 前記放射素子（１０）の一部は、マイクロストリップライン（１０ａ）として部分的に提供される請求項６に記載のアンテナデバイス。 Some prior Kiho morphism element (10), the antenna device according to claim 6 which partly provided as a micro strip line (10a). 前記放射素子を用いて形成されたループの内側にフェライト（１４）を備える請求項１〜７の何れか１項に記載のアンテナデバイス。 Antenna device according to any one of claim 1 to 7, comprising a ferrite (14) inside the loop formed by using a pre Kiho morphism element. 前記放射素子（１０）は、送信回路（４０）に接続可能である請求項１〜８の何れか１項に記載のアンテナデバイス。 Antenna device according to prior Kiho morphism element (10) is any one of claim 1 to 8, which is connectable to a transmission circuit (40). 前記第１の動作周波数帯はＦＭ帯である請求項１〜９の何れか１項に記載のアンテナデバイス。 The antenna device according to any one of claims 1 to 9 , wherein the first operating frequency band is an FM band. 前記増幅段（３０）の前記入力容量は低い請求項１〜１０の何れか１項に記載のアンテナデバイス。 The antenna device according to any one of claims 1 to 10 , wherein the input capacitance of the amplification stage (30) is low . 前記増幅段（３０）の前記入力容量は３ピコファラド未満である請求項１１に記載のアンテナデバイス。 Antenna device according to claim 1 1 wherein the input capacitance is less than 3 picofarads of the amplifier stage (30). 請求項１に記載のアンテナデバイスを備える携帯無線通信デバイス（３００）。 A portable wireless communication device (300) comprising the antenna device according to claim 1 .
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2209160B1 (en) * 2009-01-16 2012-03-21 Laird Technologies AB An antenna device, an antenna system and a portable radio communication device comprising such an antenna device
EP2219265A1 (en) * 2009-02-12 2010-08-18 Laird Technologies AB An antenna device, an antenna system and a portable radio communication device comprising such an antenna device
CN102656744A (en) * 2009-12-17 2012-09-05 莱尔德技术股份有限公司 Antenna arrangement and portable radio communication device therefore
US8471768B2 (en) 2009-12-22 2013-06-25 Nokia Corporation Method and apparatus for an antenna
JP5647023B2 (en) * 2011-01-31 2014-12-24 株式会社ヨコオ Terrestrial broadcast wave receiving antenna device and components thereof

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05218726A (en) * 1991-11-13 1993-08-27 Seiko Epson Corp Ferrite antenna
US5485166A (en) 1993-05-27 1996-01-16 Savi Technology, Inc. Efficient electrically small loop antenna with a planar base element
JP3201693B2 (en) * 1994-02-16 2001-08-27 株式会社日立国際電気 Antenna for small wireless receiver
JPH1141128A (en) * 1997-07-22 1999-02-12 Yokowo Co Ltd Antenna booster
US6138050A (en) 1997-09-17 2000-10-24 Logitech, Inc. Antenna system and apparatus for radio-frequency wireless keyboard
EP0933832A3 (en) * 1998-01-30 2001-04-11 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Built-in antenna for radio communication terminals
JP4221878B2 (en) 2000-01-25 2009-02-12 ソニー株式会社 Antenna device
SE0004724D0 (en) * 2000-07-10 2000-12-20 Allgon Ab Antenna device
US6904296B2 (en) * 2001-02-09 2005-06-07 Nokia Mobile Phones Limited Internal antenna for mobile communications device
US7250910B2 (en) * 2003-02-03 2007-07-31 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Antenna apparatus utilizing minute loop antenna and radio communication apparatus using the same antenna apparatus
SE525659C2 (en) * 2003-07-11 2005-03-29 Amc Centurion Ab Antenna device and portable radio communication device including such antenna device
KR100657999B1 (en) * 2004-11-05 2006-12-14 (주)에이스안테나 Antenna module for receiving broadcasting frequency
CN101185196B (en) * 2005-05-30 2012-11-21 卡莱汉系乐有限公司 Improved diversity antenna assembly for wireless communication equipment

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