(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地導体を有する回路基板を導電性ケースと誘電性ケースとで挟み込み保持し、前記地導体に接続されたアンテナを備える携帯端末用アンテナ装置において、
前記導電性ケースに設けられた導電性保持部と、
前記回路基板の前記導電性保持部への固定に供する孔と、
前記回路基板の前記孔の周辺に地導体と絶縁して形成した導体部と、
を有し、
前記回路基板と前記導電性ケースが前記孔を通って前記導体部と前記導電性保持部とを接続する導電性部材で固定されていることを特徴とする携帯端末用アンテナ装置。
【請求項２】
地導体を有する上部回路基板を保持する２つのケースからなるケース対と、地導体を有する下部回路基板を保持する２つのケースからなるケース対とを有し、前記４つのケースのうちでいずれか１つ以上を導電性ケースとし、前記上部回路基板と下部回路基板のいずれかの地導体に接続されたアンテナを備える携帯端末用アンテナ装置において、
導電性ケースを有するケース対において、前記導電性ケース対に設けられた導電性保持部と、
前記導電性ケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板に設けられた前記導電性保持部への固定に供する孔と、
前記導電性ケースを有するケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板に設けられた前記孔の周辺に地導体と絶縁して形成した導体部と、
を有し、
前記導電性ケースを有するケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板と前記導電性ケースが前記孔を通って前記導体部と前記導電性保持部とを接続する導電性部材で固定されていることを特徴とする携帯端末用アンテナ装置。
【請求項３】
導体部と回路基板上の地導体との近接部分がインダクタで直流接続されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯端末用アンテナ装置。
【請求項４】
アンテナは、複数の回路基板で形成された間隙部に近接した部分に配置されていることを特徴とする請求項２記載の携帯端末用アンテナ装置。
【請求項５】
導電性ケースはマグネシウム合金で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の携帯端末用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、携帯電話機などの携帯無線機に設けられる携帯端末用アンテナ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は、例えば特開平１１−３４０８６７号公報に記載された従来の携帯端末用アンテナ装置を示す概略的な分解斜視図である。
図において、１は金属製フロントケース、２は回路基板、３は樹脂製リアケースであり、前記回路基板２は前記樹脂製リアケース３内に収納され、その樹脂製リアケース３と前記金属製フロントケース１とを合体させることによって、携帯無線通信装置の筐体が組み立てられる。
【０００３】
４は前記回路基板２に設けられた金属製の接触子、５は前記回路基板２上のアンテナ給電点、６は前記回路基板２上における前記アンテナ給電点５の付近に部分的に設けられたグランド面であり、このグランド面６に前記接触子４が配置され、その接触子４は前記金属製フロントケース１の部位（接触子接続部位）１ａに接続される。７は前記樹脂製リアケース３に取り付けられる突出型のアンテナであり、このアンテナ７は、前記樹脂製リアケース３の天面に開口させたアンテナ取付孔８から前記樹脂製リアケース３内部の回路基板２上のアンテナ給電点５に接続される。
【０００４】
次に動作について説明する。
金属製フロントケース１の部位１ａに回路基板２上の接触子４を接続することによって、金属製フロントケース１と回路基板２のグランド面６とが導通し、アンテナ給電点５からアンテナ７へと流れる電流と対になるグランド電流が金属製フロントケース１へと導かれ、金属製フロントケース１が放射素子として機能する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の携帯端末用アンテナ装置は以上のように構成されているので、金属製フロントケース１と回路基板２のグランド面６とを導通させるための金属製接触子４を必要とするため、接触不良が生じやすく、アンテナを動作させる周波数で見た場合に導通不良が生じ、アンテナ効率の劣化要因になるという課題があった。また、近年、携帯電話機の軽量化傾向等により、金属製フロントケース１の材質としてマグネシウム合金を頻繁に使用しているが、マグネシウム合金の場合、表面に酸化膜が生じやすく、その酸化膜の影響によって完全な導通を得ることが困難になるという課題があった。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、回路基板の地導体を流れる高周波電流に起因したアンテナの効率劣化を防止することができる携帯端末用アンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００７】
また、この発明は、２つ折れタイプの携帯端末であってもアンテナの効率劣化を防止することができる携帯端末用アンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００８】
さらに、この発明は、回路基板の地導体を流れる高周波電流がケース側に流れるのを確実に防止することができてアンテナ効率をいっそう向上させることができる携帯端末用アンテナ装置を得ることを目的とする。
【０００９】
さらに、この発明は、金属製のネジによる導電性ケースと回路基板との締結導通部において、回路基板の地導体を流れる高周波電流を確実に遮断することが可能な携帯端末用アンテナ装置を得ることを目的とする。
【００１０】
さらに、この発明は、回路基板上に、当該回路基板の地導体と電気的に絶縁された導体を容易に実現でき、携帯端末の小型化およびシンプル化を図ることができる携帯端末用アンテナ装置を得ることを目的とする。
【００１１】
さらに、この発明は、ケースの軽量化を図ることができる携帯端末用アンテナ装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る携帯端末用アンテナ装置は、地導体を有する回路基板を導電性ケースと誘電性ケースとで挟み込み保持し、前記地導体に接続されたアンテナを備える携帯端末用アンテナ装置において、前記導電性ケースに設けられた導電性保持部と、前記回路基板の前記導電性保持部への固定に供する孔と、前記回路基板の前記孔の周辺に地導体と絶縁して形成した導体部と、を有し、前記回路基板と前記導電性ケースが前記孔を通って前記導体部と前記導電性保持部とを接続する導電性部材で固定されたものである。
【００１３】
この発明に係る携帯端末用アンテナ装置は、地導体を有する上部回路基板を保持する２つのケースからなるケース対と、地導体を有する下部回路基板を保持する２つのケースからなるケース対とを有し、前記４つのケースのうちでいずれか１つ以上を導電性ケースとし、前記上部回路基板と下部回路基板のいずれかの地導体に接続されたアンテナを備える携帯端末用アンテナ装置において、導電性ケースを有するケース対において、前記導電性ケース対に設けられた導電性保持部と、前記導電性ケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板に設けられた前記導電性保持部への固定に供する孔と、前記導電性ケースを有するケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板に設けられた前記孔の周辺に地導体と絶縁して形成した導体部と、を有し、前記導電性ケースを有するケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板と前記導電性ケースが前記孔を通って前記導体部と前記導電性保持部とを接続する導電性部材で固定されたものである。
【００１５】
この発明に係る携帯端末用アンテナ装置は、導体部と回路基板上の地導体との近接部分をインダクタで直流接続したものである。
【００１６】
この発明に係る携帯端末用アンテナ装置は、複数の回路基板で形成された間隙部に近接した部分にアンテナを配置したものである。
【００１７】
この発明に係る携帯端末用アンテナ装置は、導電性ケースをマグネシウム合金で形成したものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による携帯端末用アンテナ装置を示す概略的な分解斜視図である。
図１において、１１は携帯電話機などの携帯端末用のフロントケースであり、マグネシウム合金等の金属材料からなって導電性を有している。１２はフロントケース１１と対のリアケースで、ＡＢＳ樹脂等の誘電体材料からなっている。１３は回路基板、１４はその回路基板１３上に設けられたグランド（地導体）、１５は前記回路基板１３上に一体形成された平面状のアンテナ、１６は前記グランド１４と前記アンテナ１５との間に接続された高周波電圧源である。
【００１９】
以上において、フロントケース１１内に回路基板１３を組み付けセットし、そのフロントケース１１とリアケース１２とを合体させることにより、それらフロントケース１１とリアケース１２とで回路基板１３を挟み込み保持した状態の携帯端末用ケースが組み立てられる。この際、フロントケース１１と回路基板１３のグランド１４とは、アンテナ１５を動作させる高周波で絶縁されるようになっており、その高周波絶縁手段を図２に基づいて説明する。
【００２０】
図２は図１の携帯端末用アンテナ装置に高周波絶縁手段を設けた状態を示す概略的な斜視図であり、図１との同一構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。
図２において、１７は導電性を有するフロントケース１１の内底部に一体形成されて回路基板１３を着座させる台座であり、この台座１７はフロントケース１１と電気的に導通している。１８は回路基板１３に設けられたリング状導体であり、このリング状導体１８と回路基板１３上のグランド１４とは電気的に絶縁されており、その絶縁は、回路基板１３のエッチングパターンによって容易に実現できる。従って、前記リング状導体１８は、回路基板１３のグランド１４上を流れる高周波電流に対する絶縁手段の構成要素となるものである。
【００２１】
１９は前記リング状導体１８の中心部に開けられて前記台座１７に対応位置するネジ挿入孔、２０はそのネジ挿入孔１９を介して前記台座１７に螺合され、該台座１７に回路基板１３を締着固定する金属製のネジであり、このネジ２０の頭部は前記リング状導体１８に接触するようになっている。２１は回路基板１３上のグランド１４とリング状導体１８とを接続するインダクタである。このインダクタ２１は、ＥＳＤ対策として前記グランド１４とフロントケース１１とを直流接続するためのもので、回路基板１３のグランド１４上の高周波電流がフロントケース１１側に流れるのを防止する機能を有する。従って、インダクタ２１の場合も、前記グランド１４上の高周波電流に対する絶縁手段を構成する要素となるものである。なお、図２の回路基板１３は、図１の回路基板１３と同一構成のもので、図１中のアンテナ１５および高周波電圧源１６を有するものである。
【００２２】
次に動作について説明する。
図１中の高周波電圧源１６によって、アンテナ１５上には高周波電流が励振され、その高周波電流はアンテナ１５上のみならず、回路基板１３のグランド１４上にも同程度の電流が誘起される。ここで、フロントケース１１と回路基板１３のグランド１４とが、ある接触点で導通している場合、前記グランド１４とフロントケース１１とが同電位となるように前記接触点に高周波電流が流れる。その接触点が不良の場合、そこには前記高周波電流の抵抗が生じ、この抵抗値により高周波電力が消費されるため、アンテナ１５の効率が劣化するが、前記グランド１４とフロントケース１１は、アンテナ１５を動作させる高周波成分で絶縁されているため、それらの間を流れる高周波電流の損失が生じるようなことがなくなってアンテナ１５の効率劣化を防止することが可能となる。
【００２３】
すなわち、図２において、回路基板１３のグランド１４と絶縁されたリング状導体１８とフロントケース１１とが金属製のネジ２０で電気的に接続されてフロントケース１１と回路基板１３との導通部が構成される。これにより、前記リング状導体１８とフロントケース１１とが同電位に保たれ、そのリング状導体１８と回路基板１３のグランド１４とがインダクタ２１で接続されているため、このインダクタ２１の緒元を適当に設定することで、前記グランド１４を流れる高周波電流に対して前記リング状導体１８およびグランド１４が絶縁される。
【００２４】
ここで、フロントケース１１とリング状導体１８は金属製のネジ２０で接続されているため、その接続部分には高周波に起因した導通不良が生じる可能性があるが、前記グランド１４上の高周波電流はインダクタ２１によって遮断されるため、アンテナ１５の効率が高周波に起因して劣化するようなことはない。
【００２５】
以上説明した実施の形態１によれば、回路基板１３にグランド１４と電気的に絶縁されたリング状導体１８を設け、このリング状導体１８とグランド１４とをインダクタ２１で接続すると共に、上述のように回路基板１３のグランド１４と絶縁された前記リング状導体１８の中心部にネジ挿入孔１９を設け、このネジ挿入孔１９を介して金属製のネジ２０で回路基板１３とフロントケース１１とを締結導通するように構成したので、回路基板１３上のグランド１４を流れる高周波電流がフロントケース１１に流れるようなことがなくなって、アンテナ１５の効率劣化を防止することができるという効果がある。また、前記リング状導体１８が回路基板１３上のグランド１４と絶縁されているのみならず、そのリング状導体１８とグランド１４とがインダクタ２１で直流接続され、そのインダクタ２１によってグランド１４上の高周波電流が、前記リング状導体１８と前記ネジ２０とによるフロントケース１１と回路基板１３との導通部に対して確実に遮断され、その導通部には高周波電流が流れないため、アンテナ１５の効率劣化をいっそう確実に防止することができるという効果がある。さらに、前記フロントケース１１と回路基板１３との導通部における高周波電流の絶縁手段となる前記リング状導体１８は回路基板１３のエッチングパターンによって容易に形成できるという効果がある。
【００２６】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による２つ折れタイプの携帯端末用アンテナ装置を示す概略的な分解斜視図である。
図３において、３１は上部フロントケース、３２は上部リアケース、３３は上部フロントケース３１と上部リアケース３２とによって挟み込み保持される上部回路基板、３４は下部フロントケース、３５は下部リアケース、３６は下部フロントケース３４と下部リアケース３５とによって挟み込み保持される下部回路基板であり、前記上部回路基板３３のグランド３３ａと前記下部回路基板３６のグランド３６ａは、両回路基板３３，３６の回路間の信号を伝送するための信号線である線状導体束３７で接続されている。３８は下部リアケース３５と下部回路基板３６との間隙部に近接した部分に配置されたアンテナ、３９はそのアンテナ３８と前記下部回路基板３６のグランド３６ａとの間に接続された高周波電圧源である。
【００２７】
以上において、上部フロントケース３１はマグネシウム合金等の金属材料からなり、上部リアケース３２と下部フロントケース３４および下部リアケース３５はＡＢＳ樹脂等の誘電体材料からなっている。そして、上部フロントケース３１と上部リアケース３２とで上部回路基板３３を挟み込み保持して上部フロントケース３１と上部リアケース３２とを合体させることにより、携帯端末（携帯電話機）の上部筐体が組み立てられる。また、アンテナ３８および高周波電圧源３９を備えた下部回路基板３６を下部フロントケース３４と下部リアケース３５との間に挟み込み保持させ、その下部フロントケース３４と下部リアケース３５を合体させることで携帯端末の下部筐体が組み立てられ、この下部筐体と前記上部筐体をヒンジ等で連結することにより、開閉可能な２つ折れタイプの携帯端末が構成される。
【００２８】
この実施の形態２において、上部回路基板３３は、前記実施の形態１による回路基板１３の場合と同様に、図２に示すリング状導体１８とネジ挿入孔１９およびインダクタ２１が高周波絶縁手段として設けられ、かつ、上部フロントケース３１の内底部には図２中の台座１７が設けられ、この台座１７に前記ネジ挿入孔１９を介して金属製のネジ２０で上部回路基板３３が締着固定されるように構成されているものである。
【００２９】
次に動作について説明する。
高周波電圧源３９によって、アンテナ３８上には高周波電流が励振され、その高周波電流が下部回路基板３６のグランド３６ａに誘起される点は前記実施の形態１の場合と同様である。しかしながら、この実施の形態２による２つ折れタイプの携帯端末の場合、上部回路基板３３のグランド３３ａにも高周波電流が誘起される。
【００３０】
ここで、アンテナ３８は下部回路基板３６のグランド３６ａを地導体としており、上部回路基板３３は、その地導体、つまり、下部回路基板３６のグランド３６ａに線状導体束３７で接続されているため、下部回路基板３６のグランド３６ａから上部回路基板３３のグランド３３ａを見込むアンテナ３８の動作周波数における波長の１／４程度より大きくなった場合には、上部回路基板３３のグランド３３ａが非励振素子として動作し、そこには大きな高周波電流が誘起される。このため、アンテナ３８が直接接続されていない上部筐体においても、前記実施の形態１で述べた要因によりアンテナ効率が劣化する可能性がある。
【００３１】
しかし、この実施の形態２によれば、上部回路基板３３に図２中のリング状導体１８とネジ挿入孔１９およびインダクタ２１が高周波絶縁手段として設けるように構成したので、前記上部筐体における上部フロントケース３１と上部回路基板３３のグランド３３ａとを高周波絶縁（上部回路基板３３のグランド３３ａ上の高周波電流に対して絶縁）することができる。従って、２つ折れタイプの携帯端末であっても、前記実施の形態１の場合と同様にアンテナ効率の劣化防止が可能になると共に、構成が簡単でコストアップを抑制できるなどの効果がある。
【００３２】
実施の形態３．
前記実施の形態１では、アンテナ１５が回路基板１３のグランド１４に対してリアケース１２側に設けられたアンテナ内蔵タイプの携帯端末とし、そのため、アンテナ１５の放射を妨げないようにフロントケース１１を金属材料、リアケース１２を誘電体材料で構成するとしたが、アンテナ１５は必ずしも内蔵タイプとする必要はなく、引き出し収納可能な突出型のアンテナとしてもよく、この場合も同様の効果が得られる。その場合、リアケース１２を金属材料、フロントケース１１を誘電体材料としてもよい。
また、前記実施の形態２では、携帯端末の上部筐体の一部である上部フロントケース３１のみを金属材料としたが、下部筐体の一部に金属ケースを用いてもよく、この場合であっても同様の高周波絶縁対策を施すことによってアンテナの効率劣化を防ぐことが可能である。また、上部・下部筐体の両方を金属ケースとしても同様の効果が得られる。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、地導体を有する回路基板を導電性ケースと誘電性ケースとで挟み込み保持し、前記地導体に接続されたアンテナを備える携帯端末用アンテナ装置において、前記導電性ケースに設けられた導電性保持部と、前記回路基板の前記導電性保持部への固定に供する孔と、前記回路基板の前記孔の周辺に地導体と絶縁して形成した導体部と、を有し、前記回路基板と前記導電性ケースが前記孔を通って前記導体部と前記導電性保持部とを接続する導電性部材で固定されるように構成したので、前記地導体上を流れる高周波電流が前記導電性ケースに流れるようなことがなくなって前記高周波電流に起因したアンテナの効率劣化を防止することができると共に、構成が簡単でコストアップを抑制できるという効果がある。
【００３４】
この発明によれば、地導体を有する上部回路基板を保持する２つのケースからなるケース対と、地導体を有する下部回路基板を保持する２つのケースからなるケース対とを有し、前記４つのケースのうちでいずれか１つ以上を導電性ケースとし、前記上部回路基板と下部回路基板のいずれかの地導体に接続されたアンテナを備える携帯端末用アンテナ装置において、導電性ケースを有するケース対において、前記導電性ケース対に設けられた導電性保持部と、前記導電性ケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板に設けられた前記導電性保持部への固定に供する孔と、前記導電性ケースを有するケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板に設けられた前記孔の周辺に地導体と絶縁して形成した導体部と、を有し、前記導電性ケースを有するケース対により保持される前記上部回路基板または下部回路基板と前記導電性ケースが前記孔を通って前記導体部と前記導電性保持部とを接続する導電性部材で固定されているように構成したので、前記上部筐体の導電性ケースと上部回路基板の地導体とを高周波絶縁することができ、２つ折れタイプの携帯端末であっても、前記上部回路基板の地導体を流れる高周波電流に起因したアンテナの効率劣化を防止できると共に、構成が簡単でコストアップを抑制できるという効果がある。
【００３６】
この発明によれば、回路基板の一部に形成され当該回路基板の地導体とは電気的に絶縁されて導電性ケースに導通する導体部と前記地導体との近接部をインダクタで直流接続するように構成したので、前記地導体上の高周波電流が前記導体部および導電性ケースに流れるのを前記インダクタで遮断することができ、このため、前記高周波電流に起因したアンテナの効率劣化を防止することができるという効果がある。
【００３７】
この発明によれば、複数の回路基板で形成された間隙部に近接した部分にアンテナを配置するように構成したので、携帯端末の小型化およびシンプル化が図れるという効果がある。
【００３８】
この発明によれば、マグネシウム合金で導電性ケースを形成するように構成したので、携帯端末の軽量化が図れるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明の実施の形態１による携帯端末用アンテナ装置を示す概略的な分解斜視図である。
【図２】  図１の携帯端末用アンテナ装置に高周波絶縁手段を設けた状態を示す概略的な斜視図である。
【図３】  この発明の実施の形態２による携帯端末用アンテナ装置を示す概略的な分解斜視図である。
【図４】  従来の携帯端末用アンテナ装置を示す概略的な分解斜視図である。
【符号の説明】
１  金属製フロントケース、１ａ  接触子接続部位、２  回路基板、３  樹脂製リアケース、４  接触子、５  アンテナ給電点、６  グランド面、７  アンテナ、８  アンテナ取付孔、１１  フロントケース、１２  リアケース、１３  回路基板、１４  グランド（地導体）、１５  アンテナ、１６  高周波電圧源、１７  台座、１８  リング状導体、１９  ネジ挿入孔、２０  ネジ、２１  インダクタ、３１  上部フロントケース、３２  上部リアケース、３３  上部回路基板、３３ａ  グランド、３４  下部フロントケース、３５  下部リアケース、３６下部回路基板、３６ａ  グランド、３７  線状導体束、３８  アンテナ、３９高周波電圧源。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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