(57)【要約】ケース内に含まれる主プリント回路基板を有する移動電話や他の通信機器に内蔵アンテナが備えられる。そこで、無線信号を送受信する部品は主回路基板に搭載される。アンテナパターン或いは放射体は、その部品を搭載するプリント回路基板の表面にエッチングされ、その部品とそれらの部品間の接続を形成するために採用されたのと同じプロセスを用いて、その部品と電気的に接続する。接地面は主プリント回路基板の反対側の面に、アンテナパターンとは平行の関係で離間して対面し、主プリント回路基板とは平行の関係で離間して固定される。
2005518695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと前記ケース内に複数の電子通信部品を搭載する主プリント回路基板とを有する移動体通信機器におけるアンテナ装置であって、
前記主プリント回路基板の特定の平らな表面に位置して伝導性材料で形成されたアンテナパターンと、
選択された電導性材料で形成された接地面と、
前記ケース内で、前記アンテナパターンとは平行の関係で離間して対面し、前記主プリント回路基板とは離間した関係で前記接地面を保持する固定部品とを有し、
前記アンテナパターンの要素は前記複数の電子通信部品の少なくとも１つの部品に伸張して前記少なくとも１つの部品と前記アンテナパターンとの間に伝導経路を設けることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナパターンは前記主プリント回路基板の前記特定の平らな表面上にエッチングされることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記接地面は、伝導性材料の柔軟性シートの一部を有しており、
前記柔軟性シートの終端部は前記接地面から前記主プリント回路基板に伸張していることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記柔軟性シートの終端部は前記接地面を前記特定の表面とは反対側の前記主プリント回路基板の表面に接合させることを特徴とする請求項３に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記接地面は柔軟性のあるプリント回路基板を有することを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記終端部は前記主プリント回路基板の前記反対側の面に熱溶着により接合されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記終端部は前記主プリント回路基板の前記対向面にはんだごてにより接合されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記接地面はシート状の金属部を有することを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記接地面は金属メッキされたプラスティック部を有することを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記終端部は前記主プリント回路基板に伝導性のガスケットにより接合されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記アンテナパターンの要素はその境界を定義し、
前記接地面は、前記アンテナパターンの境界を定義する前記要素とは近接しながらも離間された関係にある前記反対側の面に接合された伝導性材料のマイクロストリップによって、前記主プリント回路に電気的に接続されることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ装置。
【請求項１２】
ケースと前記ケース内に複数の電子通信部品を搭載する主プリント回路基板とを有する移動体通信機器におけるアンテナの構成方法であって、
前記主プリント回路基板の特定の平らな表面に伝導性材料のアンテナパターンを形成して前記パターンの要素を前記複数の電子通信部品の少なくとも１つの部品にまで伸張する形成工程と、
前記ケース内で、前記アンテナパターンとは平行の関係で離間して対面し、前記主プリント回路基板とは離間した関係で接地面を固定する固定工程とを有することを特徴とするアンテナの構成方法。
【請求項１３】
前記形成工程は前記アンテナパターンを前記主プリント回路基板の前記特定の平らな表面上にエッチングする工程を有することを特徴とする請求項１２に記載のアンテナの構成方法。
【請求項１４】
前記固定工程は、前記接地面と前記特定の面とは反対側の前記主プリント回路基板の表面との間に固定部品を位置付けする工程を有していることを特徴とする請求項１２に記載のアンテナの構成方法。
【請求項１５】
前記接地面は柔軟性のあるプリント回路基板の一部を有することを特徴とする請求項１４に記載のアンテナの構成方法。
【請求項１６】
前記柔軟性のあるプリント回路基板の終端部は前記接地面から前記主プリント回路基板の前記反対側の面に伸張され、そこに熱溶着により接合されることを特徴とする請求項１５に記載のアンテナの構成方法。
【請求項１７】
前記柔軟性のあるプリント回路基板の終端部は前記接地面から前記主プリント回路基板の前記反対側の面に伸張され、そこにはんだごてにより接合されることを特徴とする請求項１５に記載のアンテナの構成方法。
【請求項１８】
前記接地面はシート状の金属部を有することを特徴とする請求項１４に記載のアンテナの構成方法。
【請求項１９】
前記接地面は金属メッキされたプラスティック部を有することを特徴とする請求項１４に記載のアンテナの構成方法。
【請求項２０】
前記柔軟性のあるプリント回路基板の終端部は前記接地面から伸張されて、前記接地面を主プリント回路基板に伝導性のガスケットにより接続することを特徴とする請求項１５に記載のアンテナの構成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここで開示され特許請求される発明は一般には、移動電話のような移動体通信機器用のアンテナ構成に関するものである。特に、本発明は内蔵アンテナ、即ち、その通信機器のケース或いは筐体内に完全に含まれてしまうタイプのアンテナに関するものである。より詳しくは、本発明はコストと通信損失を削減する上述のタイプのアンテナに関するものであり、生産性の改善により特徴付けられるものである。
【背景技術】
【０００２】
移動体電話の設計において、その電話ケースの内部にアンテナを完全に設置する或いは封入することはしばしば望まれることである。この種の構成はこの技術分野では内蔵型アンテナとして言及され、放射体或いはアンテナパターンとアンテナ接地面とを有している。通常は、そのアンテナパターンは接地面の上に空間的に離間した関係に位置している。その接地面は通常、移動体電話の主プリント回路基板の複数の層の１つを有しており、そのアンテナパターンは型押しされたシート状の金属部、或いは柔軟性のあるプリント回路基板上に形成された銅などの伝導性材料の層を有している。そのアンテナパターンとその柔軟性のあるプリント回路基板とは、接地平面と主プリント回路基板とに関して位置的には、必要な距離を保って、プラスティックのキャリアにより安全に固定される。
【０００３】
上述の従来の構成では、空間的に離間したアンテナパターンは一般に、主プリント回路基板に位置する無線信号送受信部品と、２つ以上の接続ピンをもつコネクタにより接続される。このアンテナ接続はアンテナ動作における決定的なパラメータである。従って、そのアンテナパターンのコネクタは通常、高性能タイプのものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、高性能のコネクタが必要であることは、アンテナのコストをかなり増大させる傾向にある。さらにその上、そのコネクタは無線信号の送受信における損失の原因にもなる。
【０００５】
従来の内蔵型アンテナにおける上記の問題点は克服するのが難しい。内蔵型アンテナは移動電話のケース或いは筐体内に含まれるようにできなければならない。移動電話の筐体は非常に限定された内部空間或いは容積しかないし、その内蔵型アンテナに加えて他の部品も含むようにできなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
＜要約＞
本発明は、上述したアンテナパターンと無線信号送受信部品との間の従来のアンテナコネクタを除去した内蔵型アンテナを提供することである。従って、そのようなコネクタに関係するコストとともに、そのアンテナパターンと無線トランシーバ部品との間のコネクタが原因となる損失とが同様に除去される。さらにその上、そのアンテナの生産性、そして、特に放射器或いはアンテナパターンの製造が、さらにこの後詳細に説明するようにかなり改善される。
【０００７】
本発明の１つの実施例は、ケースをもった移動体通信機器用の内蔵型のアンテナ装置に関するもので、そのケース内の主プリント回路基板は電子的送受信部品を搭載するために用いられる。その装置は、主プリント回路基板の特定の平らな表面に形成されたアンテナパターンと、選択された電導性材料で形成された接地面と、前記ケース内でその接地面をアンテナパターンとは平行の関係で離間しつつ対面して固定する構造とを有している。そのアンテナパターンの要素はそのアンテナパターンから平らな表面に沿って複数の信号通信部品の少なくとも１つの部品にまで伸びている。
【０００８】
本発明の好適な実施例では、前記接地面は、離間した関係にある主プリント回路に接続される柔軟性のあるプリント回路基板を有している。好適には、その接地面は、アンテナパターンが形成される基板表面とは反対側の主プリント回路基板の表面に接続される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１には、電話上方の部材１０ａと電話下方の部材１０ｂとを有する折り畳み自在の“クラムシェル”型の移動電話１０が示されている。電話上方の部材１０ａには一定の電子部品（不図示）を保護して囲み入れるケース或いは筐体１２が備えられる。ディスプレイウィンドウ１４はケース１２に含まれて、その電話のユーザが、ウィンドウ１４の背後に位置した従来のディスプレイ部品（不図示）により生成される文字や絵画を閲覧できる。
【００１０】
さらに、図１には、ウィンドウ１４の背後にそのディスプレイを支持して固定するための電話上方の部材１０ａ内に固定的に配置された主プリント回路基板１６が示されている。回路基板１６はまた、移動電話１０の動作中に無線信号を送受信するために必要な電子部品（図１には不図示）を固定している。後述するように、主プリント回路基板１６はまた、電話１０の動作に必要なアンテナを固定するのに用いられる。そのアンテナはケース１２内に完全に含まれる内蔵型アンテナを有している。
【００１１】
図２と図３とを合わせると、前面側１６ａと反対側の後面側１６ｂをもつ主プリント回路基板１６が示されている。移動電話１０から無線信号を送信すると共にそこに向けられた無線信号を受信する電子部品が固定的に主プリント回路基板１６の側面１６ａに搭載されている。なお、その無線信号は音声と他の情報を夫々搬送する。しかしながら、そのような電子部品の１つだけ、即ち、送受信部品１８が例示目的で図２には示されている。
【００１２】
さらに図２には、アンテナパターン或いは放射器２０を有する内蔵型アンテナ部品が示されている。アンテナパターン２０は主プリント回路基板１６に所定のパターンでエッチングされるか或いはプリントされ、信号送受信に対しての所望の特定のアンテナ特性を提供している。好適には、アンテナパターン２０は回路基板表面１６ａの電子部品間の伝導経路を製造するのに、また、その部品自体全部或いは一部を製造するのに用いられるのと同じ技術を用いてエッチングされる。従って、アンテナパターン２０の製造コストは実質的に削減される。このことは、部品１８のような各部品についての回路基板表面での伝導経路を製造するプロセスの一部としてアンテナパターンを形成することにより、達成される。
【００１３】
図２はさらに、電気的にアンテナパターン２０を回路基板表面１６ａの電気的送受信部品に接続するために、部品１８にまで伸張したアンテナパターン２０の延長要素２０ａを示している。従って、図２に示す構成は、上述したタイプの従来例の機器には必要なコネクタピンを除去している。そのようなコネクタピンの使用が原因となる信号送受信の損失もまた、これにより除去される。
【００１４】
図３には、主プリント回路基板１６の表面１６ｂの上方に保持され、アンテナパターン２０に対して離間し平行な関係で面した接地面２２が示されている。即ち、接地面２２とアンテナパターン２０とは夫々、互いに対して、そして、表面１６ａと１６ｂとに平行な平面上にある。接地平面２２とアンテナパターン２０とを、オフセットの関係というよりはむしろ、互いに対面した関係で設置することにより、各平面に対して垂直であり、いずれの地点でもアンテナパターン２０を通る仮想的な軸もまた、接地面２２を通る。アンテナパターン２０と接地面２２とは距離ｓで分離しており、その距離は通常、図１に示すような従来の移動電話１０に関して８ｍｍのオーダである。アンテナパターン２０と接地面２２とは集合的に、図２によって最良な形で示されているように、移動電話１０の内蔵アンテナ２４の要素を形成する。本発明の範囲は図１に示されるタイプの移動電話での使用に限定されるものではなく、他の広範囲の移動体通信機器でも同様に用いられるものであることを理解されたい。
【００１５】
さらに図３には、プリント回路基板の表面１６ｂ上で保持され、そこからは固定部材２６により離間して置かれた接地面２２が示されている。１つの実施例では、固定部材２６はプラスティックのキャリアを有している。好ましくは、接地面２２は、銅など伝導性材料で形成された柔軟性のあるプリント回路基板を有している。そのような柔軟性のあるプリント回路基板の付加的な部分２８は９０度曲げられて、図３に見られるように、固定部材２６の側面に沿って下方にプリント回路基板の表面１６ｂにまで伸張している。その柔軟性のある回路基板のさらなる部分はストリップ或いは終端部３２を有し、付加的な部分２８に対して９０度曲げられてプリント回路基板の表面１６ｂに接している。接地面２２は、終端部３２を熱溶着或いははんだごてなどにより取り付けることでプリント回路基板の表面１６ｂに接合される。
【００１６】
好適には、固定部材２６は、スナップや嵌合或いは接着剤での貼付けによりプリント回路基板の表面１６に取り付けられる。固定部材２６に近接した接地面２２の一部は接着剤或いは熱でかしめて止める（heat staking）によりそこに取り付けられる。
【００１７】
或いは、接地面２２はシート状の金属部或いは伝導性金属でメッキされたプラスティック部の一部を有していても良い。終端部３２はそれから、はんだ、或いは、表面１６ｂと終端部３２との間に位置し固定部品２６により適切に保持された伝導性のガスケット３４により回路基板の表面１６ｂに接続される。
【００１８】
さらに図３には、部分２８、終端部３２、及び伝導性材料３０の線形のマイクロストリップにより電気的に主プリント回路基板に接続された接地面２２が示されている。マイクロストリップ３０は主プリント回路基板１６を介してアンテナパターン２０の要素２０ｂとは近接しながらも離間した関係にあり、要素２０ｂは主プリント回路基板の表面１６ａの上でアンテナパターン２０の境界を定義している。マイクロストリップ３０とアンテナパターンの要素２０ｂとの間の近接しながらも離間している状態は内蔵アンテナ２４の効果的な動作に必要である。
【００１９】
図面において示されたアンテナパターンは、多くのあり得る構成の中の１つの代表的なパターンに過ぎず、それにより如何様にも本発明の発明を限定することを意図してはいないことが強調されるべきである。本発明の多くの変形例や変更が上述の教示する観点から可能である。それ故に、本発明は具体的に説明がなされたものの他に別の方法でも、開示された概念の範囲の中で実施されることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例を用いた代表的なタイプの移動電話を示す斜視図である。
【図２】図１に示される移動電話での使用のために配置された本発明の実施例を担持する主プリント回路基板の前面側を示す斜視図である。
【図３】図２で描かれたプリント回路基板の反対側を示す斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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