(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地板及び給電点を筐体内に備えた電子機器に設けられるアンテナ装置であって、  
素子本体の第１の端部が前記給電点に接続されると共に他方の第２の端部が開放され、かつ前記素子本体が前記電子機器の筐体内に収納された第１の状態と筐体外へ露出した第２の状態とを選択可能に構成されたアンテナ素子と、
線状素子をクランク状に折曲形成したものからなり、前記アンテナ素子が第１の状態のときに、当該アンテナ素子の素子本体に第１の端部が接続されかつ前記接地板に他方の第２の端部が接続されるように配置された無給電素子と
を具備し、
前記前記アンテナ素子が第１の状態のときに、当該アンテナ素子が前記無給電素子と協働して受信対象波の波長の１／２の長さを有する折り返しアンテナ素子として動作するアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子の素子本体と前記給電点との間に接続される第１の整合回路と、
前記無給電素子と前記接地板との間に接続される第２の整合回路と
を、さらに具備し、
前記第１及び第２の整合回路は、それぞれ前記アンテナ素子及び無給電素子が折り返しアンテナ素子として動作するときの共振周波数を受信対象波の周波数に一致させるインピーダンス値を有する請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第２の整合回路は、
受信対象となる複数のシステムの周波数に応じてインピーダンス値が予め異なる値に設定された複数の整合素子と、
前記無給電素子と前記接地板との間に、前記複数の整合素子を択一的に切替接続する切替回路と
を備える請求項２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記アンテナ素子の素子本体は、ヘリカル状に形成されるものである請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項５】
接地板、給電点及びアンテナ装置を備えた電子機器において、
前記アンテナ装置は、
素子本体の第１の端部が前記給電点に接続されると共に他方の第２の端部が開放され、かつ前記素子本体が前記電子機器の筐体内に収納された第１の状態と筐体外へ露出した第２の状態とを選択可能に構成されたアンテナ素子と、
線状素子をクランク状に折曲形成したものからなり、前記アンテナ素子が第１の状態のときに、当該アンテナ素子の素子本体に第１の端部が接続されかつ前記接地板に他方の第２の端部が接続されるように配置された無給電素子と
を備え、
前記前記アンテナ素子が第１の状態のときに、当該アンテナ素子が前記無給電素子と協働して受信対象波の波長の１／２の長さを有する折り返しアンテナ素子として動作する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、アンテナ装置とこのアンテナ装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナル・コンピュータやタブレット型端末等の携帯型の電子機器に、アナログテレビジョン放送、データ放送、モバイルデータ放送等を受信するための無線装置を内蔵させ、この無線装置により放送信号又はデータを受信してディスプレイに表示したり、メモリに蓄積できるようにすることが種々提案されている。
【０００３】
ところで、放送受信用の無線装置に使用されるアンテナとしては、一般にアンテナ素子を筐体内に収容した状態と外に出した状態を選択できるアンテナ装置が用いられる（例えば特許文献１を参照）。この種のアンテナ装置によれば、周囲の状況に応じてアンテナの使用形態を使い分けながら放送を視聴することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２５２５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、前記従来のアンテナ装置には以下のような解決すべき課題があった。すなわち、アンテナ素子を筐体の外に出した状態で使用する場合には良好な特性を得られやすい。しかし、アンテナ素子を筐体内に収納した状態で使用する場合には、筐体内に設置された印刷配線基板の接地パターン等の影響を受けるため、共振周波数が所望の値より低い側へずれてしまい、受信性能の劣化を生じるおそれがある。
【０００６】
この発明は上記事情に着目してなされたもので、その目的とするところは、アンテナ素子を筐体内に収納した状態で使用する場合の共振周波数のずれを抑制し、これにより良好な受信特性を得ることができるアンテナ装置とこのアンテナ装置を備えた電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態に係るアンテナ装置は、接地板及び給電点を筐体内に備えた電子機器に設けられるもので、素子本体の第１の端部が前記給電点に接続されると共に他方の第２の端部が開放されるアンテナ素子と、無給電素子とを備える。アンテナ素子は、その素子本体が前記電子機器の筐体内に収納された第１の状態と筐体外へ露出した第２の状態とを選択可能に構成される。無給電素子は、線状素子をクランク状に折曲形成したものからなり、前記アンテナ素子が第１の状態のときに、当該アンテナ素子の素子本体に第１の端部が接続されかつ前記接地板に他方の第２の端部が接続されるように配置される。アンテナ素子及び無給電素子は、アンテナ素子が第１の状態のときに、無給電素子と協働して受信対象波の波長の１／２の長さを有する折り返しアンテナ素子として動作する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図２】第２の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図３】第２の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の第１の実施例を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図４】図３に示したアンテナ装置によるＶＳＷＲ特性とゲイン特性を示すもので、（ａ−１），（ａ−２）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態の特性を、（ｂ−１），（ｂ−２）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態の特性をそれぞれ示す図。
【図５】第２の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の第２の実施例を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図６】図５に示したアンテナ装置によるＶＳＷＲ特性とゲイン特性を示すもので、（ａ−１），（ａ−２）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態の特性を、（ｂ−１），（ｂ−２）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態の特性をそれぞれ示す図。
【図７】第３の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図８】第４の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図９】図８に示したアンテナ装置によるＶＳＷＲ特性とゲイン特性を示すもので、（ａ−１），（ａ−２）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態の特性を、（ｂ−１），（ｂ−２）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態の特性をそれぞれ示す図。
【図１０】参考例におけるアンテナ装置を備えた電子機器の第１の例を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図１１】図１０に示したアンテナ装置によるＶＳＷＲ特性とゲイン特性を示すもので、（ａ−１），（ａ−２）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態の特性を、（ｂ−１），（ｂ−２）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態の特性をそれぞれ示す図。
【図１２】参考例におけるアンテナ装置を備えた電子機器の第２の例を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示す図。
【図１３】図１２に示したアンテナ装置によるＶＳＷＲ特性とゲイン特性を示すもので、（ａ−１），（ａ−２）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態の特性を、（ｂ−１），（ｂ−２）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態の特性をそれぞれ示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。  
［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示している。  
この電子機器は、無線回路を備えたノート型のパーソナル・コンピュータ、又はポータブル型のテレビジョン端末からなり、筐体１内には接地板（グランド板又はＧＮＤ板とも云う）２が収容される。グランド板１は、金属筐体の一部を利用したものや銅箔等の金属部材を用いたもの、金属の接地パターンが形成された印刷配線基板や積層基板により構成される。
【００１０】
なお、電子機器は、ノート型のパーソナル・コンピュータやポータブル型のテレビジョン端末以外に、ナビゲーション端末、携帯電話機、スマートホン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）又はタブレット型端末等の携帯型端末であってもよい。
【００１１】
ところで、この電子機器にはアンテナ装置が設けられている。アンテナ装置は、アンテナ素子３と、無給電素子５を備える。アンテナ素子３は、基端部が給電点４に接続されかつ先端部が開放されたＬ型なす線状のモノポール素子からなる。またアンテナ素子３は、図示しない接続機構により筐体１に対し可動自在に取付けられ、これにより筐体１内に収容された状態、つまり図１（ｂ）に示す状態から、図１（ａ）に示すように筐体１の外に繰り出すことが可能となっている。
【００１２】
一方、無給電素子５は、線状素子をクランク状に折曲形成したもので、その基端部が上記グランド板２に接続されている。またこの無給電素子５の先端部は、上記アンテナ素子３が筐体１内に収容されたときに、当該アンテナ素子３に電気的に接続するように位置決めされている。
【００１３】
このような構成であるから、図１（ａ）に示すようにアンテナ素子３を筐体１の外に繰り出した状態では、放送波を筐体１等の影響を受けることなく高利得に受信することが可能となる。
【００１４】
一方、図１（ｂ）に示すようにアンテナ素子３を筐体１内に収容した状態では、当該アンテナ素子３はその先端近くの位置が無給電素子５の先端部（開放端）に物理的又は電気的に接続される。このため、アンテナ素子３は無給電素子５を介してグランド板２に強制的に接地されることになり、無給電素子５と協働して受信対象となる放送波の波長の１／２の長さを有する折り返しアンテナ素子として動作することになる。したがって、アンテナ素子３がグランド板２に対し近接していても、アンテナ素子３に対するグランド板２の影響を低減することができ、これにより上記受信対象とする放送波の共振周波数に対する周波数ずれを防止することが可能となる。
【００１５】
また、アンテナ素子３及び無給電素子５が１／２波長の素子長を有する折り返しアンテナ素子として動作することになるため、アンテナ素子３を１／４波長の素子長を有するアンテナ素子として使用する場合に比べ、放送波の受信利得（Peak Gain）を高めることが可能となる。
【００１６】
［第２の実施形態］
図２は、第２の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示している。なお、同図において前記図１と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００１７】
アンテナ素子３の基端部と給電点４との間には第１の整合回路６が接続されている。また同様に、無給電素子５の基端部とグランド板２との間には第２の整合回路７が接続されている。これらの整合回路６，７は、アンテナ素子３と無給電素子５とにより構成される折り返しアンテナ素子の共振周波数を、受信対象の放送波の周波数に一致させるために用いられる。
【００１８】
このように構成することで、アンテナ素子３と無給電素子５とにより構成される折り返しアンテナ素子の共振周波数を、受信対象の放送波の周波数に対し高精度に一致させることができる。また、整合回路６，７を接続したことでアンテナ素子３及び無給電素子５の素子長を短くすることができ、これによりアンテナ装置の実装体積を縮小することができる。
【００１９】
以下に、この第２の実施形態に係るアンテナ装置の具体例を第１及び第２の実施例として示す。  
（１）第１の実施例
図３は、この第１の実施例におけるアンテナ装置の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示している。  
同図に示すように、第１の実施例に係るアンテナ装置は、アンテナ素子３の素子長を１２０mm、無給電素子５のグランド板２と平行する部位の長さを１１８mmにそれぞれ設定し、さらに第２の整合回路７をインダクタにより構成してその値Ｌを３００nHとしたものである。
【００２０】
図４は、上記のように構成されたアンテナ装置によるＶＳＷＲ特性とゲイン特性を示すもので、（ａ−１），（ａ−２）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態の特性を、（ｂ−１），（ｂ−２）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態の特性をそれぞれ示している。同図から明らかなように、アンテナ素子３を筐体１内に収納した状態でも、筐体１の外に繰り出した状態と同じ共振周波数（２０６MHz）を得ることができる。
【００２１】
（２）第２の実施例
図５は、この第２の実施例におけるアンテナ装置の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示している。  
同図に示すように、第２の実施例に係るアンテナ装置は、アンテナ素子３の素子長については１２０mmと前記第１の実施例と変わらないが、無給電素子５のグランド板２と平行する部位の長さを６０mmに設定し、さらに第２の整合回路７のインダクタンス値Ｌを４７５nHとしたものである。
【００２２】
図６は、上記のように構成されたアンテナ装置によるＶＳＷＲ特性とゲイン特性を示すもので、（ａ−１），（ａ−２）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態の特性を、（ｂ−１），（ｂ−２）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態の特性をそれぞれ示している。同図から明らかなように、アンテナ素子３を筐体１内に収納した状態でも、筐体１の外に繰り出した状態と同じ共振周波数（２０５MHz）を得ることができる。
【００２３】
ちなみに、図１０及び図１２に参考例として示した、無給電素子５を用いないアンテナ装置では、それぞれ図１１及び図１３に示したＶＳＷＲ特性が得られる。すなわち、図１０に示したようにアンテナ素子３とグランド板２との間隔が５mmの場合には、図１１に示すようにアンテナ素子３を筐体１の外に繰り出した場合と筐体１内に収納した場合とでは共振周波数に１４MHzのずれが発生する。また、図１２に示したようにアンテナ素子３とグランド板２との間隔が１０mmの場合には、図１３に示すようにアンテナ素子３を筐体１の外に繰り出した場合と筐体１内に収納した場合とでは共振周波数に２６MHzのずれが発生する。
【００２４】
以上の比較からも明らかなように、無給電素子５を追加してアンテナ素子３を折り返しアンテナ素子として動作させるようにした、上記第２の実施形態のアンテナ装置による周波数ずれの改善効果はきわめて高い。
【００２５】
［第３の実施形態］
図７は、第３の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示している。なお、同図においても前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００２６】
無給電素子５とグランド板２との間に設けられる第２の整合回路７は、インダクタンス値の異なる２個の整合回路７１，７２と、切替回路８とから構成される。切替回路８は、例えば手動操作により切替動作する切替スイッチ、又は図示しない制御回路から出力される切替制御信号により切替動作する半導体スイッチからなり、この切替動作により上記２個の整合回路７１，７２のいずれか一方を無給電素子５とグランド板２との間に接続させる。
【００２７】
このような構成すると、整合回路７１，７２のインダクタンス値を受信対象となるシステムの周波数に応じて予め設定しておくことで、切替回路８を繰り替えるだけで所望のシステムの周波数を受信することが可能となる。また、無給電素子５とグランド板２との間で整合回路７１，７２を切替えるようにしているので、アンテナ素子３を筐体１の外に繰り出した状態では上記切替回路８によるロスの影響を受けることなく高利得のアンテナ特性を維持することができる。
【００２８】
［第４の実施形態］
図７は、第４の実施形態に係るアンテナ装置を備えた電子機器の構成を示すもので、（ａ）はアンテナ素子を筐体の外に出した状態を、（ｂ）はアンテナ素子を筐体内に収納した状態をそれぞれ示している。なお、同図においても前記図２と同一部分には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００２９】
アンテナ素子３のグランド板２と平行する部位は、ヘリカル状に形成されている。したがって、第２の実施形態のような線状素子を用いる場合に比べ、アンテナ素子３の素子長を短縮することができ、これによりアンテナ操作の実装体積を縮小することができる。  
例えば、図８（ａ），（ｂ）に示すように、ヘリカル型のアンテナ素子３１の素子長を６２mm、無給電素子５のグランド板２と平行する部位の長さを６０mmとすると共に第２の整合回路のインダクタンス値Ｌを７００nHしたとする。このようにすると、図９（ａ−１），（ｂ−１）に示すように共振周波数を図４（ａ−１），（ｂ−１）に示した場合と同じ２０６MHzに設定した上で、アンテナ素子３の素子長を図３に示した場合の約１／２に短縮することができる。
【００３０】
［その他の実施形態］
前記実施形態では、アナログテレビジョン放送、データ放送、モバイルデータ放送等の放送波を受信する場合を例にとって説明したが、地上ディジタルラジオ放送や、自治体が放送する防災放送、携帯電話網や無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の他の無線システムが使用する無線信号を送受信する場合にも適用できる。  
その他、電子機器の種類や機能、アンテナ素子、無給電素子、アンテナ装置のグランド板の形状やサイズなどについては、種々変形して実施できる。
【００３１】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１…電子機器の筐体、２…グランド板、３…アンテナ素子、４…給電点、５…無給電素子、６，７，７１，７２…整合回路、８…切替回路、３１…アンテナ素子のヘリカル部。
【図１】
0005414827.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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