(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筐体と、
該第１の筐体と軸部を介して折り畳み可能に接合された第２の筐体と、
前記第１の筐体に装着されると共に、比誘電率が４以上３０以下を有する高誘電率材料よりなる第１の基板内又は当該基板上に第１のメアンダパターンが設けられた第１のアンテナ素子と、
前記第２の筐体に装着されると共に、比誘電率が４以上３０以下を有する高誘電率材料よりなる第２の基板内又は当該基板上に第２のメアンダパターンが設けられた第２のアンテナ素子と、
前記軸部に配設されており、一方の接続配線が前記第１のアンテナ素子の内側端部に接続されると共に、他方の接続配線が前記第２のアンテナ素子の内側端部に接続された給電装置と
を有し、
前記第１の筐体の一方の長辺で前記軸部から離間した位置に係合凸部と係合凹部が配置され、前記第２の筐体の一方の長辺で前記軸部から離間した位置に係合凸部と係合凹部が配置されており、
前記第１の筐体の前記係合凸部と前記第２の筐体の前記係合凹部とが係合し、前記第１の筐体の前記係合凹部と前記第２の筐体の前記係合凸部とが係合する構成であることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記軸部に前記第１の筐体と前記第２の筐体の開度を所定角度で係止するヒンジ装置を設けたことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記第１のメアンダパターン及び前記第２のメアンダパターンの長さは、マルチメディア放送の周波数帯域に対応する長さに設定されていることを特徴とする請求項１又は２記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記第１の基板内に第１のメアンダパターンがインサート成形により設けられると共に、
前記第２の基板内に第２のメアンダパターンがインサート成形により設けられることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナ装置に係り、特にマルチメディア放送に対応したアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、地上デジタル放送の受信が可能な携帯端末装置には、地上デジタル放送受信用のアンテナが設けられている。このような携帯端末装置に設けられるアンテナとしては、多段伸縮式のモノポール型アンテナが多用されていた（特許文献１参照）。
【０００３】
ところで、携帯端末装置向けの新たなデータ配信サービスとして、マルチメディア放送サービスが注目されている。このマルチメディア放送は、２０１１年のアナログテレビジョン放送の停波後の空き周波数帯域を利用して実現される放送サービスである。このマルチメディア放送は、ISDB-Tmm(Integrated Services Digital Broadcasting Terrestrial for mobile multimedia)技術に基づき提供される放送サービスである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２９０５９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このISDB-Tmmでは、地上デジタル放送よりも波長の長い周波数帯（207.5MHz〜222MHz帯）が割り当てられている。そのため、携帯端末装置は、ISDB-Tmmに準拠したマルチメディア放送を受信するために、従来の地上デジタル放送を受信するアンテナよりも長いアンテナが必要となる。
【０００６】
具体的には、従来の地上デジタル放送で用いられていたアンテナは、約100mmの伸縮タイプであるが、マルチメディア放送では上記の周波数帯に対応させる必要があるため、アンテナの長さは地上デジタル放送で用いられていたアンテナの約３倍の長さが必要になる。
【０００７】
しかしながら、この長さのアンテナを携帯端末装置に配設するのは現実的ではない。このため、アンテナ長を短くして、コイル等で電気回路的に周波数を調整する方法が考えられるが、電気回路部の損失によりアンテナ利得が減少する欠点がある。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、マルチメディア放送を受信する携帯端末装置のアンテナ利得の低減を補完するコンパクトなアンテナ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題は、第１の観点からは
第１の筐体と、
該第１の筐体と軸部を介して折り畳み可能に接合された第２の筐体と、
前記第１の筐体に装着されると共に、比誘電率が４以上３０以下を有する高誘電率材料よりなる第１の基板内又は当該基板上に第１のメアンダパターンが設けられた第１のアンテナ素子と、
前記第２の筐体に装着されると共に、比誘電率が４以上３０以下を有する高誘電率材料よりなる第２の基板内又は当該基板上に第２のメアンダパターンが設けられた第２のアンテナ素子と、
前記軸部に配設されており、一方の接続配線が前記第１のアンテナ素子の内側端部に接続されると共に、他方の接続配線が前記第２のアンテナ素子の内側端部に接続された給電装置と
を有し、
前記第１の筐体の一方の長辺で前記軸部から離間した位置に係合凸部と係合凹部が配置され、前記第２の筐体の一方の長辺で前記軸部から離間した位置に係合凸部と係合凹部が配置されており、
前記第１の筐体の前記係合凸部と前記第２の筐体の係合凹部とが係合し、第１の兄弟の前記係合凹部と前記第２の筐体の前記係合凸部とが係合する構成であることを特徴とするアンテナ装置により解決することができる。
【発明の効果】
【００１０】
開示の発明によれば、第１のアンテナ素子が配設された第１の筐体と第２のアンテナ素子が配設された第２の筐体が折り畳み可能な構成であるため、携帯時においては折り畳むことによりコンパクト化することができ、使用時には広げることによりアンテナ利得の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態であるアンテナ装置の分解斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態であるアンテナ装置の開いた状態の斜視図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態であるアンテナ装置の折り畳んだ状態の斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態であるアンテナ装置の使用状態の一例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
次に、本発明の実施の形態について図面と共に説明する。
【００１３】
図１乃至図３は、本発明の一実施形態であるアンテナ装置１を説明するための図である。本実施形態に係るアンテナ装置１は、例えばマルチメディア放送に対応した携帯電話等の携帯端末装置の補助アンテナとして機能するものである。
【００１４】
図１はアンテナ装置１の分解斜視図であり、図２は開いた状態のアンテナ装置１を示し、図３は折り畳んだ状態のアンテナ装置１を示している。
【００１５】
アンテナ装置１は、第１の筐体１１、第１のアンテナ素子１２、第２の筐体１３、第２のアンテナ素子１４、ヒンジ装置１９、及び給電装置２等を有している。
【００１６】
第１の筐体１１及び第２の筐体１３はいずれも矩形状とされており、樹脂により形成されている。この各筐体１１，１３は、装着凹部２２，３３、軸部２４，２５、係合凸部３５，３７、及び係合凹部３６，３８等が一体的に形成されている。
【００１７】
第１の筐体１１に形成された装着凹部２２には、第１のアンテナ素子１２が装着される。また、第２の筐体１３に形成された装着凹部２３には、第２のアンテナ素子１４が装着される。
【００１８】
軸部２４は、第１の筐体１１の図中右側の短辺部に形成されている。この軸部２４は、外側の端部にヒンジ装着孔２４ａが形成されると共に、内側の端部に円筒状に突出した突出部２４ｂが形成されている。
【００１９】
係合凸部３５及び係合凹部３６は、第１の筐体１１の一方の長辺で軸部２４から離間した位置に配設されている。係合凸部３５と係合凹部３６は隣接して形成されており、係合凹部３６に対して係合凸部３５は外側に形成されている。
【００２０】
第１の筐体１１に形成された装着凹部２２には、第１のアンテナ素子１２が装着される。また、第２の筐体１３に形成された装着凹部２３には、第２のアンテナ素子１４が装着される。各アンテナ素子１２，１４は、装着凹部２２，２３に接着剤を用いて固定される。
【００２１】
軸部２５は、第２の筐体１３の図中左側の短辺部に形成されている。この軸部２５は、ジャック装着部２５ａと筒状凹部２５ｂとが一体的に形成された構成とされている。ジャック装着部２５ａは、後述する給電装置２０が装着される。また、筒状凹部２５ｂは、軸部２４に形成された突出部２４ｂが回動可能に係合する。
【００２２】
係合凸部３７及び係合凹部３８は、第２の筐体１３の一方の長辺で軸部２５から離間した位置に配設されている。係合凸部３７と係合凹部３８は隣接して形成されており、係合凸部３７に対して係合凹部３８は外側に形成されている。
【００２３】
また、係合凸部３７の形成位置は係合凹部３６の形成位置と対応するよう設定されており、係合凹部３８の形成位置は係合凸部３５の形成位置と対応するよう設定されている。更に、第１の筐体１１と第２の筐体１３を折り畳んだ状態において（図３参照）、係合凸部３５と係合凹部３８とが係合し、係合凹部３６と係合凸部３７とが係合する構成とされている。
【００２４】
後述するように、アンテナ装置１は第１の筐体１１と第１のアンテナ素子１２を開いた状態で使用する（図４参照）が、アンテナ装置１は、第１及び第２の筐体１１，１２を開くことにより倒れやすくなる。しかしながら本実施形態では、各筐体１１，１２に係合凸部３５，３７を設けることにより、各筐体１１，１２を開いてもアンテナ装置１が倒れにくい構造としている。
【００２５】
ヒンジ装置１９は凸部を有する第１のカム１９ａと、これと係合する凹部を有した第２のカム１９ｂを同軸的に対向配置した構成とされている。このヒンジ装置１９は第１のカム１９ａが軸部２４のヒンジ装着孔２４ａに固着されると共に、第２のカム１９ｂがヒンジホルダ２６のヒンジ装着部２６ａに固着される構成とされている。
【００２６】
ヒンジホルダ２６は、取り付け凸部２９が一体的に形成されている。この取り付け凸部２９は、第２の筐体１３に形成された取り付け凹部３０に固定される。
【００２７】
よって、軸部２４の突出部２４ｂを軸部２５の筒状凹部２５ｂに装着し、ヒンジ装置１９の第１のカム１９ａを軸部２４のヒンジ装着孔２４ａに固着し、ヒンジ装置１９の第２のカム１９ｂをヒンジホルダ２６のヒンジ装着部２６ａに固着し、更に取り付け凸部２９を取り付け凹部３０に固定することにより、第１の筐体１１と第２の筐体１３は折り畳み可能な構成となる。
【００２８】
また上記のヒンジ装置１９は、各カム１９ａ，１９ｂに形成される凸部と凹部とが係合する位置を、第１の筐体１１と第２の筐体１３が閉じた位置（折り畳み位置という）と、第１の筐体１１と第２の筐体１３とのなす開度が第１及び第２のアンテナ素子１２，１４の利得が最も良好となる開き位置（アンテナ使用位置という。図４参照）に設定している。
【００２９】
第１及び第２のアンテナ素子１２，１４において最も良好な特性をえられるのは、第１のアンテナ素子１２と第２のアンテナ素子１４が１８０°開いた状態である。しかしながら、第１及び第２のアンテナ素子１２，１４を１８０°開くと、図４に示す使用状態におけるアンテナ装置１の安定性が低下してしまう（倒れやすくなる）。このため、本実施形態では、アンテナ使用位置はアンテナ特性を劣化させず、かつ所定の安定性を維持しうる角度に設定している。なお、アンテナ使用位置は任意に設定することが可能であり、１８０°開いた状態を含め、上記の各事項を考慮して複数位置を設定することができる。
【００３０】
ヒンジ装置１９は、折り畳み位置及びアンテナ使用位置においてカム凸部はカム凹部に係合するよう構成されている。このため、ヒンジ装置１９には折り畳み位置及びアンテナ使用位置においてトルクが増大する作用が発生する。この発生トルクは吸い込み力とも言われ、この吸い込み力が作用することにより、折り畳み位置及びアンテナ使用位置において、第１の筐体１１と第２の筐体１３の回転が規制される。
【００３１】
これにより、携帯時（折り畳まれた状態の時）においては、第１及び第２の筐体１１，１３が不用意に開いてしまうことを防止できる。また、図４に示すアンテナ装置１の使用時においては、第１の筐体１１（第１のアンテナ素子１２）と第２の筐体１３（第２のアンテナ素子１４）の角度を最も良好な利得をえることができる角度に保持することができる。
【００３２】
第１のアンテナ素子１２及び第２のアンテナ素子１４は、協働してダイポールアンテナを構成する。第１のアンテナ素子１２は第１の誘電体基板１５と第１のメアンダパターン１６により構成されており、また第２のアンテナ素子１４は第２の誘電体基板１７と第２のメアンダパターン１８により構成されている。
【００３３】
第１及び第２の誘電体基板１５，１７は薄板形状を有しており、よって第１及び第２のアンテナ素子１２，１４は、フラットアンテナを構成する。なお、第１及び第２のアンテナ素子１２，１４の詳細については、説明の便宜上、後述するものとする。
【００３４】
給電装置２０は、ジャック３２及び接続配線３３，３４とにより構成されている。ジャック３２は、図示しない携帯端末装置のアンテナ端子に接続されたアンテナケーブルが接続される。このアンテナケーブルの端部にはプラグが設けられており、このプラグがジャック３２に接続されることにより、アンテナ装置１と携帯端末装置は接続される。
【００３５】
ジャック３２には、接続配線３３，３４が接続されている。この接続配線３３は、第１のメアンダパターン１６の端部１６ａに接続される。また、接続配線３４は、第２のメアンダパターン１８の端部１８ａに接続される。これにより、第１のアンテナ素子１２及び第２のアンテナ素子１４は、給電装置２０及びアンテナケーブルを介して携帯端末装置に接続される。
【００３６】
ところで、ダイポールアンテナを構成する第１及び第２のアンテナ素子１２，１４の特性劣化を防止するためには、第１のアンテナ素子１２と第２のアンテナ素子１４を接続する給電装置２０のインピーダンスを使用周波数帯域において５０オームに整合させる必要がある。このため本実施形態では、給電装置２０を各アンテナ素子１２，１４にタップ給電により接続することによりインピーダンス整合を行っている。
【００３７】
上記構成とされた本実施形態に係るアンテナ装置１は、前記のようにマルチメディア放送に対応した携帯端末装置の補助アンテナとして機能する。マルチメディア放送は、地上波デジタル放送と比較して周波数が低く、このためアンテナ長が長くなってしまうことは前述した通りである。
【００３８】
また、ダイポールアンテナの放射は、ダイポール長手方向に流れる電流に寄与される。更に、アンテナ装置１は携帯端末装置と共に携帯されるものであり、小型薄型化を図る必要がある。
【００３９】
このように、限られたアンテナ設置スペースの中でダイポールアンテナの長手方向を短くするため、本実施形態に係るアンテナ装置１では第１及び第２のアンテナ素子１２，１４に形成されるアンテナ線のパターンをメアンダ形状とした。このように、第１及び第２のメアンダパターン１６，１８を設けることにより、第１及び第２の誘電体基板１５，１７の形状を小形化しながら、ダイポールアンテナの長手方向を短くすることが可能となる。
【００４０】
また本実施形態では、第１及び第２のアンテナ素子１２，１４が、第１及び第２の誘電体基板１５，１７の内部に第１及び第２のメアンダパターン１６，１８を金型を用いたインサート形成した構成としている。なお、第１及び第２の誘電体基板１５，１７をフィルム基板とし、このフィルム基板状の第１及び第２の誘電体基板１５，１７に第１及び第２のメアンダパターン１６，１８を設けた構成としてもよい。また、平板状の第１及び第２の誘電体基板１５，１７上に第１及び第２のメアンダパターン１６，１８をパターン形成した構成としてもよい。
【００４１】
第１及び第２の誘電体基板１５，１７は、高誘電樹脂材料により形成されている。この高誘電樹脂材料は、例えば液晶ポリマー樹脂（ＬＣＰ樹脂）に所定のＱ値や比誘電率を有するセラミック粉末を添加することにより高誘電特性を調整したものである。
【００４２】
第１及び第２の誘電体基板１５，１７を高誘電樹脂材料とすることにより、波長短縮効果によりダイポールアンテナを構成する第１及び第２のメアンダパターン１６，１８のアンテナ長を短くすることができ、よってアンテナ装置１の小型化を図ることができる。
【００４３】
この第１及び第２の誘電体基板１５，１７の比誘電率は、例えば４以上３０以下が望ましい。第１及び第２の誘電体基板１５，１７の比誘電率をこの範囲に設定することにより、第１及び第２のメアンダパターン１６，１８のアンテナ特性を低下することなく、その小形化を図ることができる。即ち，比誘電率が４未満になると第１及び第２の誘電体基板１５，１７の形状を有効に小さくすることが困難となり、逆に比誘電率が３０を超えると共振周波数帯域が狭くなりアンテナ特性が低下してしまう。本実施形態では、第１及び第２の誘電体基板１５，１７の比誘電率を７に設定している。
【００４４】
上記した本実施形態に係るアンテナ装置１は、第１及び第２のアンテナ素子１２，１４としてメアンダパターンとされた第１及び第２のメアンダパターン１６，１８をアンテナラインとして用いており、更にこの第１及び第２のメアンダパターン１６，１８を所定の比誘電率を有した高誘電樹脂材料内にインサート成形した構成としている。
【００４５】
このため本実施形態に係るアンテナ装置１によれば、第１及び第２のメアンダパターン１６，１８の長さを短くしつつ、マルチメディア放送に対応したアンテナ特性を実現することが可能となった。具体的には本発明者の試作によれば、目標値として対応周波数を207.5MHz〜222MHz(14.5MHz）と、アンテナ利得を−3dBiとし、帯域幅を20MHzとしたとき、各々のアンテナ素子１２，１４の長辺の長さを約100mm、短辺の長さを約45mmとすることができた。この大きさの各アンテナ素子１２，１４を第１及び第２の筐体１１，１３に装着しても、折り畳み状態のアンテナ装置１の全体形状は、携帯するのに問題がない大きさとなる。
【００４６】
また本実施形態に係るアンテナ装置１は、図４に示すように、使用時において第１の筐体１１と第２の筐体１３を所定角度に開いて使用する。この際、本実施形態ではアンテナ装置１を机４０上に自立して載置させることができ、別箇に固定台等を必要としない。よって、これによってもアンテナ装置１の携帯性を高めることができる。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上記した特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能なものである。
【符号の説明】
【００４８】
１  アンテナ装置
１１  第１の筐体
１２  第１のアンテナ素子
１３  第２の筐体
１４  第２のアンテナ素子
１５  第１の誘電体基板
１６  第１のメアンダパターン
１７  第２の誘電体基板
１８  第２のメアンダパターン
１９  ヒンジ装置
２０  給電装置
２４，２５  軸部
２５ａ  ジャック装着部
２６  ヒンジホルダ
３２  ジャック
３３，３４  接続配線
【図１】
0005847598.tif 000002
【図２】
0005847598.tif 000003
【図３】
0005847598.tif 000004
【図４】
0005847598.tif 000005