(57)【要約】【課題】  基板上のアンテナ素子近傍のグランドパターンに流れる高周波電流の影響を軽減する。【解決手段】  携帯電話機における基板１１のグランドパターン１３の近くの給電部８に第１のアンテナ素子２がコイル１を介して結合されている。この第１のアンテナ素子２と平行に第２のアンテナ素子２８を基板１１上に設ける。その場合、第２のアンテナ素子２８は給電部８から枝分かれする形で設けられる。これによって、第２のアンテナ素子２８に流れる高周波電流はグランドパターン１３に流れる高周波電流と逆方向に流れるので、両者がベクトル的に相殺される。この結果、アンテナ系からの実効的放射特性を改善することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のアンテナ素子と、この第１のアンテナ素子に給電する給電部及びこの給電部近傍のグランドパターンが形成されたプリント配線基板とを有する携帯通信端末において、
前記第１のアンテナ素子と同電位とされ、前記グランドパターンを流れる高周波電流を相殺する第２のアンテナ素子を設けたことを特徴とする携帯通信端末。
【請求項２】
前記第２のアンテナ素子は、前記第１のアンテナ素子と同一の給電点に接続された導体であることを特徴とする請求項１記載の携帯通信端末。
【請求項３】
前記第２のアンテナ素子を前記第１のアンテナ素子と略平行に設けたことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の携帯通信端末。
【請求項４】
前記第２のアンテナ素子は、前記プリント配線基板上に前記給電部から分岐した配線パターンとして形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の携帯通信端末。
【請求項５】
前記第１のアンテナ素子は前記給電部からコイルを介して給電されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の携帯通信端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアンテナを内蔵又は半内蔵する携帯電話機等の携帯通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６は従来の携帯電話機におけるプリント配線基板（以下、基板という）とアンテナ装置を示すものである。
図６において、基板１１には、接地電位に接続されるグランドパターン１３が基板１１の面の多くの部分を占めて形成されると共に、信号電流が流れる信号パターン１４が形成されている。また、IC装置等の所定の電子部品１５，１６が搭載され、それぞれ所定の信号パターン１４と接続されている。基板１１の図における右上部の空白部１７にはアンテナの取り付け穴１８が設けられ、この取り付け穴１８にアンテナ素子２が取り付けられている。基板１１には給電部８が形成され、この給電部８にはヘリカルコイル（以下、コイルという）１の一端が接続され、他端がアンテナ素子２の一端に接続されている。
【０００３】
また、従来より、アンテナの伸長状態、収納状態に拘わらず精度よくインピーダンス整合をとることができる収納式アンテナ（例えば、特許文献１参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平９−１７２３１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記グランドパターン１３は、図６に破線で示す仮想の境界より上の領域に存在している。すなわち、グランドパターン１３は、アンテナ素子２と略平行に配置されていてアンテナ素子２と平行な電流が流れる導体であり、アンテナ素子２の下方（アンテナ素子２と略平行な電流が流れることのない領域）には、グランドパターン２９が存在している。
図７（a）は基板１１のグランドパターン１３とアンテナ素子２、コイル１、給電部８を模式的に示したもので、グランドパターン１３の近傍にコイル１及びアンテナ素子２が配され、このためアンテナ素子２及びコイル１とグランドパターン１３との間に電磁的な結合が生じている。図７（b）給電部８を介してアンテナ素子２に給電される高周波電流を矢印A,Bで示す。
このような高周波回路において、グランドパターン１３には、図示のようにアンテナ素子２とは反対方向の高周波電流Ａ、Ｂが流れることになり、このグランドパターン１３を流れる高周波電流によってアンテナ素子２の高周波電流が相殺されてしまい、アンテナ放射特性を劣化させるという問題があった。
本発明は上記の問題に鑑みてなされたもので、グランドパターンを流れる電流によるアンテナ素子への影響を軽減して、アンテナの放射特性を改善し、通話品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明による携帯通信端末は、第１のアンテナ素子と、この第１のアンテナ素子に給電する給電部及びこの給電部近傍のグランドパターンが形成されたプリント配線基板とを有する携帯通信端末において、前記グランドパターンに流れる高周波電流を相殺するための前記第１のアンテナ素子と同電位とされた第２のアンテナ素子を設けたことを特徴とするものである。
また本発明は、前記第２のアンテナ素子は、前記第１のアンテナ素子と同一の給電点に接続された導体であることを特徴とする。
また前記第２のアンテナ素子を前記第１のアンテナ素子と略平行に設け、あるいは、前記第２のアンテナ素子は、前記プリント配線基板上に前記給電部から分岐した配線パターンとして形成されることを特徴とする。また前記第１のアンテナ素子は前記給電部からコイルを介して給電されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、第１のアンテナ素子と同電位とされた第２のアンテナ素子をグランドパターンと略平行に設けたことにより、第２のアンテナ素子を流れる電流によってグランドパターンを流れる高周波電流が相殺されるので、第１のアンテナ素子の放射特性が改善され、通話品質を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図２は本発明の実施の形態による携帯通信端末としての携帯電話機の外観図であり、アンテナ部分は模式的に示してある。
図２において、携帯電話機の筐体２１の内部には基板１１が設けられ、基板１１には第１のコイル１とその一端が接続される給電部８が設けられている。第１のコイル１の他端には第１のアンテナ素子２の一端が結合され、第１のアンテナ素子２の先端には第２のコイル３が設けられている。第１のコイル１、第２のアンテナ素子２及び第２のコイル３によりヘリカルアンテナ装置が構成される。筐体正面にはスピーカ４、表示部５、操作部６が設けられ、操作部６には多方向スイッチ７、左機能スイッチ９、右機能スイッチ１０、マイクロフォン１２、その他各種の機能キー等が図示のように配置されている。
【０００８】
図３（a）（b）は上記ヘリカルアンテナ装置の具体的な機構の一例を示すものであり、（a）は収納状態を示し、（b）は伸長状態を示す。また、図１と対応する部分には同一番号が付されている。尚、このアンテナ装置は例えば特許文献１に開示されるものである。
図３において、筐体２１内の基板１１には第１のコイル１とこれに接続される給電部８が設けられている。第１のアンテナ素子２は誘電体カバー２２に収納されている。誘電体カバー２２の先端には金属パイプ２３が設けられ、金属パイプ２３と第１のアンテナ素子２との間には誘電体棒２４が介在されている。また、金属パイプ２３の上部には第２のコイル３が電気的に接続され、第２のコイル３は摘み部２５内に収納されている。線状アンテナ素子２の下端には金属ストッパー２６が電気的に接続されている。筐体２１の上部には金属ホルダ２７が設けられている。
【０００９】
上記構成によれば、（b）の伸長状態では、第１のアンテナ素子２の金属ストッパー２６が金属ホルダ２７に嵌合する。この状態では、第１のコイル１と第１のアンテナ素子２とが容量結合により接続され、第１のアンテナ素子２及び第１のコイル１がアンテナとして動作する。また、（a）の収納状態では、金属パイプ２３が金属ホルダ２７に嵌合する。この状態では、第１のコイル１と第２のコイル３とが容量結合により接続され、第２のコイル３及び第１のコイル１がアンテナとして動作する。また、伸長状態・収納状態に拘わらず第１のアンテナ素子２と第２のコイル３とは電気的に絶縁されている。
【００１０】
図１は上記携帯電話機における基板１１とアンテナ装置を示すものであり、図６と対応する部分には同一番号を付して重複する説明は省略する。なお、図１においても、図６と同様に、破線で示す境界より上の領域がアンテナ素子２と略平行なグランドパターン１３であり、境界より下の領域がアンテナ素子２の下方のグランドパターンである。
図１において、基板１１の空白部１７には第２のアンテナ素子２８となる配線パターンが給電部８から枝分かれする形で、かつ第１のアンテナ素子２と略平行に形成されている。
【００１１】
図４（a）は基板１１のグランドパターン１３と第１のアンテナ素子２及び第２のアンテナ素子２８を模式的に示したものである。この場合、第２のアンテナ素子２８はグランドパターン１３に対して電磁的に結合し、第１のアンテナ素子２は主放射素子として機能し、第２のアンテナ素子２８は副放射素子として機能する。
このとき、図４（b）に矢印で示すように、第１のコイル１と第１のアンテナ素子２とを流れる高周波電流A,Bと第２のアンテナ素子２８を流れる高周波電流ＡとＢとが互いに逆方向となる。この結果、両者の電流はベクトル的に相殺されて図４（c）に示すように給電線１９からの電力は略全て第１のコイル１と第１のアンテナ素子２に給電される。従って、図６、図７に示した従来のアンテナ装置に比してアンテナ放射特性を大幅に改善することができ、携帯電話機の通話品質を向上させることができる。
【００１２】
図５（a）は携帯電話機を垂直に立てた状態で使用する場合に携帯電話機の空白部１７から電波が放射される様子を示し、図５（b）は携帯電話機を地面に対してθ＝１０度に傾けた状態、で使用する場合に携帯電話機から電波が放射される様子を示す。
グランドパターン１３と第１のコイル１、第１、第２のアンテナ素子２、２８とが略平行な位置関係にある場合は、それらの間に生じる電気力線により天頂方向に電波が放射される。実際の通話状態では、携帯電話機は、傾けた状態で使用されることが多いので、垂直偏波が支配的になり、通話品質を改善することができる。
【００１３】
本発明の実施の形態は、筐体２１が図２のようにストレート筐体の場合であるが、２つの筐体が折り畳み式、又は回転式に開閉自在に接続された携帯電話機等の携帯通信端末であってもよい。その場合は、上部筐体にスピーカや表示部が設けられ、下部筐体に操作部やマイクロフォン等が設けられる。
また第２のアンテナ素子の形状は、線状、面状のいずれであっても良く、要は、グランドパターンと略平行な位置に、グランドパターンと逆の電位の導体パターンが存在していれば良い。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態による携帯電話機の基板を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態による携帯電話機の外観を示す構成図である。
【図３】本発明の実施の形態によるアンテナ装置の構成例を示す構成図である。
【図４】本発明実施の形態によるアンテナ装置の高周波電流を説明するための構成図である。
【図５】本発明の実施の形態による携帯電話機の使用状態を示す構成図である。
【図６】従来の携帯電話機の基板を示す構成図である。
【図７】従来のアンテナ装置の高周波電流を説明するための構成図である。
【符号の説明】
【００１５】
１：第１のコイル、２：第１のアンテナ素子、８：給電部、１１：プリント配線基板、１３：（アンテナ素子と略平行の）グランドパターン、２１：筐体、２８：第２のアンテナ素子、２９：（アンテナ素子下方の）グランドパターン
【図１】
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【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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