(57)【要約】  小さな通信装置内において使用されるアンテナモジュールである。アンテナモジュールは、接地プレーンを具備した回路基板上に配設された誘電体ブロックと、誘電体ブロックの異なる表面上にフィットするべく折り畳まれた細長い平らなストリップ要素と、アンテナ要素に隣接して配設された１つ又は複数の寄生要素と、を有している。具体的には、アンテナ要素は、ＧＳＭ８５０及びＥ−ＧＳＭ９００バンド（下部バンド）における共振周波数と、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００／ＷＣＤＭＡ２１００バンド（上部バンド）における１つの共振と、を生成するべく設計されている。誘電体ブロックは、軟質又は硬質のプラスチックから製造可能である。
2008527773.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置内において使用されるマルチバンドアンテナであって、前記第２周波数レンジは、前記第１周波数レンジ内の周波数の２〜３倍高い周波数を具備しており、前記通信装置は、接地プレーンを具備している、マルチバンドアンテナにおいて、
導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、前記ストリップは、第１端部及び第２端部を具備しており、前記細長いストリップは、前記第１端部に隣接した第１セクションと、前記第１セクションに電気的に接続された前記第２端部に隣接する第２セクションと、を具備している、放射要素と、
前記放射要素の前記第１端部に電気的に接続された給電点と、
前記給電点に隣接した接地点であって、前記放射要素の前記第１端部を前記接地プレーンに電気的に接続する接地点と、
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに電気的に接続している接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、前記細長いセグメントは、前記放射要素から離隔し、且つ、前記細長いストリップの前記第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、前記細長いストリップは、前記第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、前記細長いストリップは、前記第２セクションが前記第１セクションに対して実質的に平行であり、この結果、前記第１セクションに対する前記第２セクションの配置及び前記細長いストリップに対する前記更なる放射要素の前記細長いセグメントの配置によって前記第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有している、更なる放射要素と、
を有することを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、前記第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
前記第１セクションは、第１プレーン上に配置されており、前記第２セクションは、前記第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されていることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
前記第１プレーンは、前記第２プレーンに対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項３記載のアンテナ。
【請求項５】
前記長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内であることを特徴とする請求項２記載のアンテナ。
【請求項６】
第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置内において使用されるアンテナモジュールであって、前記第２周波数レンジは、前記第１周波数レンジ内の周波数の２〜３倍高い周波数を具備しており、前記通信装置は、回路基板と接地プレーンを具備している、アンテナモジュールにおいて、
前記回路基板上に配設された支持ボディと、
前記支持ボディ上に配設されたアンテナを有しており、
前記アンテナは、
導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、前記ストリップは、第１端部及び第２端部を具備しており、前記細長いストリップは、前記第１端部に隣接した第１セクションと、前記第１セクションに電気的に接続された前記第２端部に隣接する第２セクションと、を具備している、放射要素と、
前記放射要素の前記第１端部に電気的に接続された給電点と、
前記給電点に隣接した接地点であって、前記放射要素の前記第１端部を前記接地プレーンに電気的に接続する接地点と、
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに電気的に接続している接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、前記細長いセグメントは、前記放射要素から離隔し、且つ、前記細長いストリップの前記第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、前記細長いストリップは、前記第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、前記細長いストリップは、前記第２セクションが前記第１セクションに対して実質的に平行であり、この結果、前記第１セクションに対する前記第２セクションの配置及び前記細長いストリップに対する前記更なる放射要素の前記細長いセグメントの配置によって前記第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有している、更なる放射要素と、を有する、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項７】
前記第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、前記第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚであることを特徴とする請求項６記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内であり、前記支持ブロックは、実質的にプラスチックから製造されていることを特徴とする請求項７記載のアンテナモジュール。
【請求項９】
前記支持ボディは少なくとも第１表面及び第２表面を具備しており、前記第１表面は第１プレーン上に配置されており、前記第２表面は前記第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されており、前記細長いストリップの前記第１セクションは前記支持ボディの前記第１表面上に配置されており、前記細長いストリップの第２セクションは前記支持ボディの第２表面上に配置されていることを特徴とする請求項６記載のアンテナモジュール。
【請求項１０】
前記第１表面は、前記第２表面に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項９記載のアンテナモジュール。
【請求項１１】
前記第１表面及び前記第２表面は、湾曲した表面によって分離されていることを特徴とする請求項１０記載のアンテナモジュール。
【請求項１２】
前記細長いストリップは、前記第１セクション及び前記第２セクションの間に配設された中間セクションを具備しており、前記中間セクションは、前記支持ボディの前記第１表面上に配置されていることを特徴とする請求項９記載のアンテナモジュール。
【請求項１３】
前記細長いストリップは、前記第１セクション及び前記第２セクションの間に配設された中間セクションを具備しており、前記中間セクションは、前記支持ボディの前記第２表面上に配置されていることを特徴とする請求項９記載のアンテナモジュール。
【請求項１４】
前記細長いストリップは、前記第１セクション及び前記第２セクションの間に配設された中間セクションを具備しており、前記中間セクションは、前記第１セクションに隣接した第１セグメントと前記第２セクションに隣接した第２セグメントを具備しており、前記第１セグメントは、前記第１表面上に配置されており、前記第２セグメントは、前記第２表面上に配置されていることを特徴とする請求項９記載のアンテナモジュール。
【請求項１５】
前記第１表面は、前記接地プレーンに対して実質的に平行であり、前記第２表面は、前記接地プレーンに対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項９記載のアンテナモジュール。
【請求項１６】
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに対して電気的に接続する接地セグメントと、を具備する別の放射要素であって、前記別の放射要素の前記細長いセグメントは、前記第２周波数レンジ内の更なる共振周波数を提供するべく、前記放射要素と前記更なる放射要素の間に配設されている、別の放射要素を更に有することを特徴とする請求項６記載のアンテナモジュール。
【請求項１７】
第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置であって、前記第２周波数レンジは、前記第１周波数レンジ内の周波数の２〜３倍高い周波数を具備している、通信装置において、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された接地プレーンを具備する回路基板と、
アンテナモジュールと、を有し、
前記アンテナモジュールは、
前記回路基板上に配設された支持ボディと、
前記支持ボディ上に配設された導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、前記ストリップは、第１端部及び第２端部を具備しており、前記細長いストリップは、前記第１端部に隣接した第１セクションと、前記第１セクションに電気的に接続された前記第２端部に隣接した第２セクションと、を具備している、放射要素と、
前記放射要素の前記第１端部に電気的に接続された給電点と、
前記給電点に隣接した接地点であって、前記放射要素の前記第１端部を前記接地プレーンに対して電気的に接続する接地点と、
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに電気的に接続している接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、前記細長いセグメントは、前記放射要素から離隔し、且つ、前記細長いストリップの前記第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、前記細長いストリップは、前記第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、前記細長いストリップは、前記第２セクションが前記第１セクションに対して実質的に平行であり、この結果、前記第１セクションに対する前記第２セクションの配置及び前記細長いストリップに対する前記更なる放射要素の前記細長いセグメントの配置によって前記第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有している、更なる放射要素と、を有する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項１８】
前記第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、前記第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚであることを特徴とする請求項１７記載の通信装置。
【請求項１９】
前記第１セクションは、第１プレーンに配置されており、前記第２セクションは、前記第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されていることを特徴とする請求項１７記載の通信装置。
【請求項２０】
前記長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内にあり、前記支持ブロックは、実質的にプラスチックから製造されていることを特徴とする請求項１８記載の通信装置。
【請求項２１】
モバイル端末を有する請求項１７記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に無線アンテナに関するものであり、更に詳しくは、携帯電話機などのハンドヘルド型通信装置内において使用される内部マルチバンドアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハンドセットのサイズの縮小、ユーザーが吸収する高周波（ＲＦ）パワーの量をハンドセットのサイズとは無関係に特定のレベル未満に維持するという要件、並びに、マルチモード電話機の導入に起因し、最近、携帯電話機用の小さなアンテナの開発が注目を浴びている。ハンドセットの本体内に配設される内部マルチバンドアンテナを提供することが、有利であり、望ましく、且つ、求められており、これらのアンテナは、ＧＳＭ８５０（８２４ＭＨｚ〜８９４ＭＨｚ）、Ｅ−ＧＳＭ９００（８８０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）、ＧＳＭ１８００（１７１０ＭＨｚ〜１８８０ＭＨｚ）、及びＰＣＳ１９００（１８５０ＭＨｚ〜１９９０ＭＨｚ）などのマルチバンドシステム内において動作する能力を有する必要がある。複数の共振周波数を提供するべく、短絡パッチアンテナまたはプレーナー逆Fアンテナ（Ｐｌａｎａｒ  Ｉｎｖｅｒｔｅｄ−Ｆ  Ａｎｔｅｎｎａ：ＰＩＦＡ）が使用されてきた。例えば、Ｌｉｕ他は、デュアルバンドのＰＩＦＡを開示しており（「Ｄｕａｌ−ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｐｌａｎａｒ  ｉｎｖｅｒｔｅｄ−Ｆ  ａｎｔｅｎｎａ」（ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ  ｏｎ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ、第４５巻、第１０号、１９９７年１０月、１４５１〜１４５８頁））、Ｐａｎｋｉｎａｈｏは、複数の周波数レンジ用の二重共振アンテナ構造を開示しており（米国特許第６，１４０，９６６号）、これは、携帯電話機用の内部アンテナとして使用可能であり、Ｉｓｏｈａｔａｌａ他は、相対的に低いＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  Ｒａｔｅ）値を具備したプレーナーアンテナを開示しており（欧州特許公開第０９９７９７０Ａ１号）、Ｏｌｌｉｋａｉｎｅｎ他は、Ｅ−ＧＳＭ９００、ＧＳＭ１８００、及びＰＣＳ１９００バンドにおける共振周波数を具備したＰＩＦＡを開示しており、この場合には、短絡パッチの１つを折り畳むことにより、Ｅ−ＧＳＭ９００の短絡パッチに対して容量性負荷を提供しており（「Ｉｎｔｅｒｎａｌ  Ｄｕａｌ−ｂａｎｄ  Ｐａｔｃｈ  Ａｎｔｅｎｎａ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｐｈｏｎｅｓ」（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇ  ＡＰ２０００  Ｍｉｌｌｅｎｎｉｕｍ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ、Ｄａｖｏｓ，  Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ、２０００年４月９日〜１４日））、Ｓｏｎｇ他は、トリプルバンドのＰＩＦＡを開示している（「Ｔｒｉｐｌｅ−ｂａｎｄ  ｐｌａｎａｒ  ｉｎｖｅｒｔｅｄ−Ｆ  ａｎｔｅｎｎａ」（ＩＥＥＥ  Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ  Ｄｉｇｅｓｔ、第２巻、Ｏｒｌａｎｄｏ，  Ｆｌｏｒｉｄａ、１９９９年７月１１日〜１６日、９０８〜９１１頁））。
【０００３】
現在、既に４バンド（ＧＳＭ８５０／９００／１８００／１９００）のエンジンが携帯電話機用に提供されているが、これらのアンテナは、携帯電話機内における最大の部品の１つであるため、依然として１つの課題となっている。許容可能な性能を有する更に多くのアンテナ要素を利用可能な空間内にフィットさせるべく、これらの物理的なサイズを低減するための継続的な努力が払われている。物理的なサイズの制約に起因し、既存の内部マルチバンドアンテナは、ＧＳＭ８５０、ＧＳＭ９００、ＧＳＭ１８００、及びＧＳＭ１９００バンドのすべてをカバーしてはいない。
【発明の開示】
【０００４】
携帯電話機などの小さな通信装置内において使用できるように、小さなサイズの４バンドアンテナを提供することが本発明の主な目的である。この目的は、導電性材料の細長い平らなストリップからなる放射要素を様々なセグメントに折り曲げると共に、これらのセグメントを特定の方法によって配列して共振周波数の第３高調波を生成することによって実現可能である。
【０００５】
従って、本発明の第１の態様は、第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置内において使用されるマルチバンドアンテナを提供しており、第２周波数レンジは、第１周波数レンジ内の周波数の２〜３倍高い周波数を具備しており、通信装置は、接地プレーンを具備している。本アンテナは、導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、ストリップは、第１端部及び第２端部を具備しており、細長いストリップは、第１端部に隣接する第１セクションと、第１セクションに電気的に接続された第２端部に隣接する第２セクションと、を具備している、放射要素と；放射要素の第１端部に電気的に接続された給電点と；給電点に隣接する接地点であって、放射要素の第１端部を接地プレーンに電気的に接続する接地点と；導電性材料から製造された細長いセグメントと、細長いセグメントを接地プレーンに対して電気的に接続する接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、細長いセグメントは、放射要素とは離隔し、且つ、細長いストリップの第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、細長いストリップは、第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、細長いストリップは、第２セクションが第１セクションに対して実質的に平行であり、この結果、第１セクションに対する第２セクションの配置及び細長いストリップに対する更なる放射要素の細長いセグメントの配置によって第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有している、更なる放射要素、とを有している。
【０００６】
本発明によれば、第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚである。但し、第１周波数レンジと第２周波数レンジは、放射要素の寸法に応じて前述のレンジとは異なるものであってよい。
【０００７】
本発明によれば、第１セクションは、第１プレーン上に配置されており、第２セクションは、第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されている。
【０００８】
本発明によれば、第１プレーンは、第２プレーンに対して実質的に垂直である。但し、第１セクション及び第２セクションは、湾曲した表面の異なる部分上に配置可能である。
【０００９】
本発明によれば、長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内にある。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能である通信装置内において使用されるアンテナモジュールを提供しており、第２周波数レンジは、第１周波数レンジ内の周波数の２〜３倍高い周波数を具備しており、通信装置は、回路基板及び接地プレーンを具備しており、アンテナモジュールは、回路基板上に配設された支持ボディであって、支持ボディは、少なくとも第１表面及び第２表面を具備しており、第１表面は、第１プレーン上に配置されており、第２表面は、第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されている、支持ボディと；支持ボディ上に配設されたアンテナと；を有しており、アンテナは、導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、ストリップは、第１端部と第２端部を具備しており、細長いストリップは、第１端部に隣接する第１セクションと、第１セクションに電気的に接続された第２端部に隣接する第２セクションと、を具備する、放射要素と；放射要素の第１端部に接続された給電点と；給電点に隣接した接地点であって、放射要素の第１端部を接地プレーンに電気的に接続する接地点と；導電性材料から製造された細長いセグメントと、細長いセグメントを接地プレーンに電気的に接続する接地セグメントと、を具備した更なる放射要素であって、細長いセグメントは、放射要素から離隔し、且つ、細長いストリップの第１及び第２のセクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、細長いストリップは、第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、細長いストリップは、第２セクションが第１セクションに対して実質的に平行であり、この結果、第１セクションに対する第２セクションの配置及び細長いストリップに対する更なる放射要素の細長いセグメントの配置によって第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有している、更なる放射要素と；を有している。
【００１１】
本発明によれば、第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚである。但し、第１周波数レンジ及び第２周波数レンジは、放射要素の寸法と支持ボディの材料に応じて前述のレンジとは異なってくる。
【００１２】
本発明によれば、第１セクションは、第１プレーン上に配置されており、第２セクションは、第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されており、第１プレーンは、実質的に第２プレーンに対して垂直である。
【００１３】
本発明によれば、長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内にあり、支持ブロックは、実質的にプラスチックから製造されており、第１セクションは、支持ボディの第１表面上に配置されており、第２セクションは、支持ボディの第２表面上に配置されている。
【００１４】
本発明によれば、細長いストリップは、第１セクションと第２セクションの間に配設された中間セクションを更に具備しており、中間セクションは、支持ボディの第１表面上に配置されている。
【００１５】
本発明によれば、細長いストリップは、第１セクションと第２セクションの間に配置された中間セクションを更に具備しており、中間セクションは、支持ボディの第２表面上に配置されている。
【００１６】
本発明によれば、細長いストリップは、第１セクションと第２セクションの間に配設された中間セクションを更に具備しており、中間セクションは、第１セクションに隣接する第１セグメントと第２セクションに隣接する第２セグメントを具備しており、第１セグメントは、第１表面上に配置されており、第２セグメントは、第２表面上に配置されている。
【００１７】
本発明によれば、第１表面は、接地プレーンに対して実質的に平行であり、第２表面は、接地プレーンに対して実質的に垂直である。
【００１８】
本発明によれば、アンテナモジュールは、導電性材料から製造された細長いセグメントと、細長いセグメントを接地プレーンに対して電気的に接続している接地セグメントと、を具備する別の放射要素を更に有しており、別の放射要素の細長いセグメントは、第２周波数レンジ内の更なる共振周波数を提供するべく、放射要素と更なる放射要素の間に配設されている。
【００１９】
或いは、この代わりに、支持ボディは、湾曲した表面を具備しており、放射要素の第１及び第２セクションは、湾曲した表面の異なる部分上に配置されている。
【００２０】
本発明によれば、支持ボディは、プラスチック、セラミック、及びこれらに類似したものなどの誘電体材料から製造されている。
【００２１】
本発明の第３の態様は、第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置を提供しており、第２周波数レンジは、第１周波数レンジ内の周波数の２〜３倍高い周波数を具備しており、本通信装置は、ハウジングと；ハウジング内に配置された接地プレーンを具備する回路基板と；アンテナモジュールと；を有しており、アンテナモジュールは、回路基板上に配設された支持ボディであって、支持ボディは、少なくとも第１表面と第２表面を具備しており、第１表面は、第１プレーン上に配置されており、第２表面は、第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されている、支持ボディと；支持ボディ上に配設された導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、ストリップは、第１及び第２端部を具備しており、細長いストリップは、第１端部に隣接した第１セクションと、第１セクションに電気的に接続された第２端部に隣接した第２セクションと、を具備している、放射要素と；放射要素の第１端部に電気的に接続された給電点と；給電点に隣接する接地点であって、放射要素の第１端部を接地プレーンに電気的に接続する接地点と；導電性材料から製造された細長いセグメントと、細長いセグメントを接地プレーンに対して電気的に接続する接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、細長いセグメントは、放射要素から離隔し、且つ、細長いストリップの第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、細長いストリップは、第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、細長いストリップは、第２セクションが第１セクションに対して実質的に平行であり、この結果、第１セクションに対する第２セクションの配置及び細長いストリップに対する更なる放射要素の細長いセグメントの配置によって第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有している、更なる放射要素と；を有している。
【００２２】
支持ボディは、湾曲した表面を具備可能であり、第１表面と第２表面は、湾曲した表面の異なる部分であってよい。
【００２３】
本発明によれば、通信装置は、モバイル端末、ＰＤＡ、コミュニケータ、又は４バンドアンテナを必要とする任意の小さな電子装置であってよい。
【００２４】
本発明については、図１〜図５との関連において以下の説明を参照することにより、明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明は、ＧＳＭ８５０及びＥ−ＧＳＭ９００バンド（下部バンド）における１つの共振と、ＧＳＭ１８００／ＧＳＭ１９００／ＷＣＤＭＡ２１００バンド（上部バンド）における１つの共振を具備した内部マルチバンドアンテナを提供している。但し、本発明は、別の下部バンド及び上部バンドを具備したその他の内部マルチバンドアンテナにも適用可能である。
【００２６】
図１ａは、本発明の一実施例による内部マルチバンドアンテナを示している。図１ａに示されているように、アンテナ１０は、誘電体支持ブロック３０上に配設されたアンテナ要素４０及び寄生要素５０を具備している。ブロック３０は、接地プレーン２２を具備した印刷回路基板（ＰＣＢ）などの回路基板２０上に取り付けられている。図１ｂは、本発明の別の実施例を示している。図１ｂに示されているように、アンテナ１０’は、２つの寄生要素５０及び５５を具備している。
【００２７】
更には、図１ｃに示されているように、ブロック３０の１つ又は２つの上部の角を丸めることも可能である。或いは、この代わりに、ブロック３０の上部表面は、図１ｄに示されているように、湾曲した表面である。
【００２８】
図２ａは、図１ａの内部マルチバンドアンテナの等角図を示している。図示のように、誘電体ブロック３０の上部表面３１は、接地プレーンに対して実質的に平行であり、前部表面３２は、上部表面３１に対して実質的に垂直である。アンテナ要素４０は、実質的に、複数のセグメント４１、４２、４３、及び４４として折り畳まれ且つ折り曲げられた導電性材料の平らなストリップであり、端部セクション４５が、セグメント４４を給電点４６及び接地セグメント４７に電気的に接続している。図３ａは、誘電体ブロック３０を伴うことなしに、この同一のマルチバンドアンテナを示している。図３ａからわかるように、接地セグメント４７は、接地プレーン２２に電気的に接続されている。下部バンド（この中心周波数は、実質的に８５０ＭＨｚ及び９００ＭＨｚに位置している）における共振を生成するべく、ブロック３０がプラスチックから製造されている場合には、セグメント４１、４２、４３、４４、及び４５の合計長は、約６０〜８０ｍｍである。誘電体ブロックの材料に応じて、合計長は、６０ｍｍ未満であってもよく、８０ｍｍ超であってもよい。例えば、誘電体ブロック３０がセラミックから製造されている場合には、アンテナ要素４０の合計長は異なるものとなろう。プラスチックは、硬質であるか、軟質であるか、或いは、場合によっては、柔軟なものであってもよいが、誘電体ブロック３０は、アンテナ要素４０及び寄生要素５０（並びに、図３ｂの寄生要素５５）を実質的に固定された距離に維持するべく、十分な剛性を有していなければならない。これらのセグメントの合計長は、これらのセグメントを包囲している電気的な環境によって左右される。上部の共振は、第３高調波共振であり、これは、セグメント４０の開放端部がセグメント４４の近傍に配置された状態においてセクション４１及び４４を表面３２のプレーン上に配置することによって下向きにチューニングされる。一般に、ＲＦ電流は、給電点近傍のセグメント４４において大きいことから、必要性とその実現可能性に応じて、セグメント４４の端部４４ｗを広くすることが有利である。
【００２９】
図２ａ及び図３ａに示されているように、寄生要素５０は、セグメント４４に対して平行に、且つ、これと離隔した状態において配設された導電性材料の平らなストリップ５１と、平らなストリップ５１を接地プレーン２２に対して電気的に接続している接地セグメント５２を具備している。平らなストリップ５１の長さは、ストリップ５１の幅に応じて、１５〜３０ｍｍであり、平らなストリップ５１とアンテナ要素のセグメント４４ｗの間の離隔は、５ｍｍである。寄生セグメント５１及び５２は、上部バンドにおける追加の共振を付与している。
【００３０】
追加の共振を生成するべく、１つ又は複数の寄生要素をマルチバンドアンテナに追加可能である。例えば、図２ｂ及び図３ｂに示されているように、更なる共振を上部帯域に提供するべく、第２寄生要素５５が寄生要素５０に隣接して配設される。図２ｂ及び図３ｂに示されているように、第２寄生要素５５は、平らなストリップ５６と、第１寄生要素５０の接地要素５２を介して平らなストリップ５６を接地プレーン２２に接続する接地セグメント５７を具備している。又、接地セグメント５７は、図３ｃに示されているように、接地プレーン２２に直接接続することも可能である。
【００３１】
図２ａ〜図２ｃに示されているように、誘電体ブロック３０が矩形である際には、セグメント４２及びセグメント４３は、誘電体ブロック３０の異なる表面３２、３１上に配置されている。しかしながら、図１ｃ及び図２ｄに示されているように、誘電体ブロック３０の１つ又は２つの上部の角が丸められている場合には、セグメント４２は、セグメント４３に向かって徐々に湾曲している。図２ｄに示されているように、セグメント４１及びセグメント４４は、異なるプレーンに配置されており、これらのプレーンは、互いに実質的に垂直である。ブロック３０の上部表面が、図１ｄ及び図２ｅに示されているように、湾曲している際には、セグメント４１及びセグメント４４は、湾曲した上部表面の異なる部分上に配置される。
【００３２】
本発明によるマルチバンドアンテナは、携帯電話機、コミュニケータ、及びＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｔａｎｔ）などの小さな通信装置などの空間が限られた装置内において使用可能であることを理解されたい。具体的には、アンテナの下部バンドは、約７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの共振周波数を含んでおり、従って、アンテナ４０の合計長は、誘電体負荷に応じて約８０ｍｍである。マルチバンドアンテナを小さな装置内に嵌め込むには、アンテナ要素４０を複数の接続セグメントに折り畳むか又は折り曲げる必要がある。更には、約１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの共振周波数を含む上部バンドを生成するべく、これらのセグメントを特定の方式によって配列して共振周波数の第３高調波を生成する必要がある。例えば、開放端部セグメント４１は、セグメント４４に対して実質的に平行となるように配列されている。但し、（固定長の）アンテナ要素４０は、特定のセグメント間における電気的な結合が上部バンド内における共振を提供するのに十分なものである限り、多数の異なる方式によって折り畳んだり折り曲げたりすることができる。更には、平らなストリップをブロックの異なる表面上にフィットさせることができるように矩形の誘電体ブロック３０を具備することが有利である。図４は、アンテナセグメントの別の構成を示している。この場合には、図４に示されているように、開放端部セグメント４１は、寄生要素５０の近傍に配置されており、その表面は、接地プレーン２２に対して実質的に平行である。セグメント４４は、回路基板２０の上方に配置されており、セグメント４４の表面は、接地プレーン２２に対して実質的に垂直である。但し、この図４に示されているアンテナセグメントの構成は、可能なソリューションを提供してはいるが、寄生５１、５２を使用する周波数チューニングが、図２ａ及び図２ｂに示されている構成ほどには有効でないであろう。
【００３３】
但し、アンテナ要素４０全体を収容するのに十分な空間が存在している場合には、セグメント４１〜４４のすべてを同一プレーン上に一緒に配置可能であることを理解されたい。又、チューニングのために、図２ｂ及び図２ｃに示されているものなどの複数の寄生要素をアンテナ要素４０に隣接して配置可能である。
【００３４】
図５は、本発明による内部マルチバンドアンテナを具備したモバイル端末などのハンドヘルド型通信装置を示す概略表現である。図示のように、モバイル端末１００は、ＲＦフロントエンド２６、ディスプレイ１２２、及びキーボード１２４などの様々な電気コンポーネントを収容するためのハウジング１１０を具備している。ハウジング１１０は、本発明の４バンドアンテナ１０を具備したＰＣＢ２０を収容するべく、上部ハウジング部分１２０及び下部ハウジング部分１３０を有している。
【００３５】
当業者であれば、アンテナ１０、回路基板２０、及び接地プレーン２２を含むアンテナモジュールを別の方式によって構成可能であることを理解するであろう。例えば、接地プレーン２２を回路基板２０の一面に配設し、アンテナ１０を他面に配設可能である。又、アンテナ１０を上部ハウジング部分１２０と対向させることも可能である。更には、誘電体ブロック３０が十分な剛性を有している限り、回路基板２０は、印刷配線基板（Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｗｉｒｉｎｇ  Ｂｏａｒｄ：ＰＷＢ）であるか又はフレキシブル基板であってもよい。
【００３６】
又、図３ａ、図３ｂ、及び図４に示されているように、給電点４６及び接地接続４７は、いずれも、互いに隣接した状態において放射要素４０の一端に位置していることについても理解されたい。このような接地接続は、放射要素４０用の誘導性スタブとして機能している。このスタブは、放射要素４０が接地プレーン２２に近接して配置されており、且つ、放射要素の折り畳まれたセグメントのいくつかが接地プレーン２２に平行である際に主に発生する容量の影響を補償している。モノポールアンテナの場合には、給電点は、通常、接地接続から離れたところに配置されている。モノポールアンテナは、折り曲げられた構成において、この容量性の環境の影響を受けやすい。
【００３７】
以上、その好適な実施例を参照し、本発明について説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱することなしに、その形態及び詳細における前述の並びに様々なその他の変更、省略、及び逸脱を実施可能であることを理解するであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１ａ】本発明の一実施例による内部マルチバンドアンテナの側面図を示す概略表現である。
【図１ｂ】本発明の別の実施例による内部マルチバンドアンテナの側面図を示す概略表現である。
【図１ｃ】内部マルチバンドアンテナの側面図を示す概略表現であり、この場合には、支持ボディの上部の角が丸められている。
【図１ｄ】内部マルチバンドアンテナの側面図を示す概略表現であり、この場合には、支持ボディは、湾曲した表面を具備している。
【図２ａ】図１ａの内部マルチバンドアンテナの等角図である。
【図２ｂ】図１ｂの内部マルチバンドアンテナの等角図である。
【図２ｃ】本発明の更に別の実施例による内部マルチバンドアンテナの等角図である。
【図２ｄ】内部マルチバンドアンテナの等角図であり、この場合には、支持ボディは、２つの丸められた上部の角を具備している。
【図２ｅ】内部マルチバンドアンテナの等角図であり、この場合には、支持ボディは、湾曲した上部表面を具備している。
【図３ａ】図２ａの内部マルチバンドアンテナの等角図であるが、この場合には、支持ブロックを有していない。
【図３ｂ】図２ｂの内部マルチバンドアンテナの等角図であるが、この場合には、支持ブロックを有していない。
【図４】本発明の別の実施例による内部マルチバンドアンテナの等角図である。
【図５】本発明による内部マルチバンドアンテナを具備した携帯電話機を示す概略表現である。
【図１ａ】
2008527773.tif 000003
【図１ｂ】
2008527773.tif 000004
【図１ｃ】
2008527773.tif 000005
【図１ｄ】
2008527773.tif 000006
【図２ａ】
2008527773.tif 000007
【図２ｂ】
2008527773.tif 000008
【図２ｃ】
2008527773.tif 000009
【図２ｄ】
2008527773.tif 000010
【図２ｅ】
2008527773.tif 000011
【図３ａ】
2008527773.tif 000012
【図３ｂ】
2008527773.tif 000013
【図４】
2008527773.tif 000014
【図５】
2008527773.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成19年12月19日(2007.12.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置内において使用されるマルチバンドアンテナであって、前記第２周波数レンジは、前記第１周波数レン内の周波数よりも２〜３倍高い周波数を具備しており、前記通信装置は、接地プレーンを具備している、マルチバンドアンテナにおいて、
導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、前記ストリップは、第１及び第２端部を具備しており、前記細長いストリップは、前記第１端部に隣接した第１セクションと、前記第１セクションに電気的に接続された前記第２端部に隣接した第２セクションと、を具備している、放射要素と、
前記放射要素の前記第１端部に電気的に接続された給電点と、
前記給電点に隣接した接地点であって、前記放射要素の前記第１端部を前記接地プレーンに電気的に接続する接地点と、
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに電気的に接続する接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、細長いセグメントは、前記放射要素から離隔し、且つ、前記細長いストリップの前記第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、前記細長いストリップは、前記第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、前記細長いストリップは、前記第２セクション及び前記第１セクションが実質的に互いに平行な軸内において位置しており、この結果、前記第１セクションに対する前記第２セクションの配置及び前記細長いストリップに対する前記更なる放射要素の前記細長いセグメントの配置によって前記第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有しており、前記第１セクションは、第１プレーン上に配置されており、前記第２セクションは、前記第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されており、前記放射要素の少なくとも一部は、前記接地プレーンによって占有されている領域外に配置されている、更なる放射要素と、
を有していることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、前記第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
前記第１プレーンは、前記第２プレーンに対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
前記長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内であることを特徴とする請求項２記載のアンテナ。
【請求項５】
第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置内において使用されるアンテナモジュールであって、前記第２周波数レンジは、前記第１周波数レンジ内の周波数よりも２〜３倍高い周波数を具備しており、前記通信装置は、回路基板及び接地プレーンを具備している、アンテナモジュールにおいて、
前記回路基板上に配設された支持ボディと、
前記支持ボディ上に配設されたアンテナと、を有しており、
前記アンテナは、
導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、前記ストリップは、第１及び第２端部を具備しており、前記細長いストリップは、前記第１端部に隣接した第１セクションと、前記第１セクションに電気的に接続された前記第２端部に隣接した第２セクションと、を具備している、放射要素と、
前記放射要素の前記第１端部に電気的に接続された給電点と、
前記給電点に隣接した接地点であって、前記放射要素の前記第１端部を前記接地プレーンに電気的に接続する接地点と、
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに電気的に接続する接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、細長いセグメントは、前記放射要素から離隔し、且つ、前記細長いストリップの前記第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、前記細長いストリップは、前記第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、前記細長いストリップは、前記第２セクション及び前記第１セクションが実質的に互いに対して平行な軸内に位置しており、この結果、前記第１セクションに対する前記第２セクションの配置及び前記細長いストリップに対する前記更なる放射要素の前記細長いセグメントの配置によって前記第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有しており、前記支持ボディは少なくとも第１表面及び第２表面を具備しており、前記第１表面は第１プレーン上に配置されており、第２表面は前記第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されており、前記細長いストリップの前記第１セクションは前記支持ボディの前記第１表面上に配置されており、前記細長いストリップの第２セクションは前記支持ボディの第２表面上に配置されており、前記放射要素の少なくとも一部は前記接地プレーンによって占有されている領域外に配置されている、更なる放射要素と、を有する、
ことを特徴とするアンテナモジュール。
【請求項６】
前記第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、前記第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚであることを特徴とする請求項５記載のアンテナモジュール。
【請求項７】
前記長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内であり、前記支持ブロックは、実質的にプラスチックから製造されていることを特徴とする請求項６記載のアンテナモジュール。
【請求項８】
前記第１表面は、前記第２表面に対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項５記載のアンテナモジュール。
【請求項９】
前記第１表面及び前記第２表面は、湾曲した表面によって分離されていることを特徴とする請求項８記載のアンテナモジュール。
【請求項１０】
前記細長いストリップは、前記第１セクション及び前記第２セクションの間に配設された中間セクションを具備しており、前記中間セクションは、前記支持ボディの前記第１表面上に配置されていることを特徴とする請求項５記載のアンテナモジュール。
【請求項１１】
前記細長いストリップは、前記第１セクション及び前記第２セクションの間に配設された中間セクションを具備しており、前記中間セクションは、前記支持ボディの前記第２表面上に配置されていることを特徴とする請求項５記載のアンテナモジュール。
【請求項１２】
前記細長いストリップは、前記第１セクション及び前記第２セクションの間に配設された中間セクションを具備しており、前記中間セクションは、前記第１セクションに隣接した第１セグメントと前記第２セクションに隣接した第２セグメントを具備しており、前記第１セグメントは、前記第１表面上に配置されており、前記第２セグメントは、前記第２表面上に配置されていることを特徴とする請求項５記載のアンテナモジュール。
【請求項１３】
前記第１表面は、前記接地プレーンに対して実質的に平行であり、前記第２表面は、前記接地プレーンに対して実質的に垂直であることを特徴とする請求項５記載のアンテナモジュール。
【請求項１４】
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに対して電気的に接続する接地セグメントと、を具備する別の放射要素であって、前記別の放射要素の前記細長いセグメントは、前記第２周波数レンジ内の更なる共振周波数を提供するべく、前記放射要素と前記更なる放射要素の間に配設されている、別の放射要素を更に有していることを特徴とする請求項５記載のアンテナモジュール。
【請求項１５】
第１周波数レンジ及び第２周波数レンジ内において動作可能な通信装置であって、前記第２周波数レンジは、前記第１周波数レンジ内の周波数の２〜３倍高い周波数を具備している、通信装置において、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された接地プレーンを具備する回路基板と、
アンテナモジュールと、を有しており、
前記アンテナモジュールは、
前記回路基板上に配設された支持ボディと、
前記支持ボディ上に配設された導電性材料の細長いストリップから実質的に製造された放射要素であって、前記ストリップは、第１及び第２端部を具備しており、前記細長いストリップは、前記第１端部に隣接した第１セクションと、前記第１セクションに電気的に接続された前記第２端部に隣接した第２セクションと、を具備している、放射要素と、
前記放射要素の前記第１端部に電気的に接続された給電点と、
前記給電点に隣接した接地点であって、前記放射要素の前記第１端部を前記接地プレーンに電気的に接続する接地点と、
導電性材料から製造された細長いセグメントと、前記細長いセグメントを前記接地プレーンに電気的に接続する接地セグメントと、を具備する更なる放射要素であって、前記細長いセグメントは、前記放射要素から離隔し、且つ、前記細長いストリップの前記第１及び第２セクションの中の１つに隣接した状態において配設されており、前記細長いストリップは、前記第１周波数レンジ内の共振周波数を提供するための長さを具備しており、前記細長いストリップは、前記第２セクション及び前記第１セクションが実質的に互いに対して平行な軸内に位置しており、この結果、前記第１セクションに対する前記第２セクションの配置及び前記細長いストリップに対する前記更なる放射要素の前記細長いセグメントの配置によって前記第２周波数レンジ内の共振周波数が提供されるような形状を有しており、前記第１セクションは第１プレーン上に配置されており、前記第２セクションは前記第１プレーンとは異なる第２プレーン上に配置されており、前記放射要素の少なくとも一部は前記接地プレーンによって占有されている領域外に配置されている、更なる放射要素と、を有する、
ことを特徴とする通信装置。
【請求項１６】
前記第１周波数レンジは、実質的に７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚであり、前記第２周波数レンジは、実質的に１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚであることを特徴とする請求項１５記載の通信装置。
【請求項１７】
前記長さは、実質的に６０ｍｍ〜８０ｍｍのレンジ内にあり、前記支持ブロックは、実質的にプラスチックから製造されていることを特徴とする請求項１６記載の通信装置。
【請求項１８】
モバイル端末を有する請求項１５記載の通信装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
追加の共振を生成するべく、１つ又は複数の寄生要素をマルチバンドアンテナに追加可能である。例えば、図２ｂ及び図３ｂに示されているように、更なる共振を上部帯域に提供するべく、第２寄生要素５５が寄生要素５０に隣接して配設される。図２ｂ及び図３ｂに示されているように、第２寄生要素５５は、平らなストリップ５６と、第１寄生要素５０の接地要素５２を介して平らなストリップ５６を接地プレーン２２に接続する接地セグメント５７を具備している。又、接地セグメント５７は、図２ｃに示されているように、接地プレーン２２に直接接続することも可能である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
本発明によるマルチバンドアンテナは、携帯電話機、コミュニケータ、及びＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｔａｎｔ）などの小さな通信装置などの空間が限られた装置内において使用可能であることを理解されたい。具体的には、アンテナの下部バンドは、約７５０ＭＨｚ〜１０００ＭＨｚの共振周波数を含んでおり、従って、アンテナ４０の合計長は、誘電体負荷に応じて約８０ｍｍである。マルチバンドアンテナを小さな装置内に嵌め込むには、アンテナ要素４０を複数の接続セグメントに折り畳むか又は折り曲げる必要がある。更には、約１７００ＭＨｚ〜２２００ＭＨｚの共振周波数を含む上部バンドを生成するべく、これらのセグメントを特定の方式によって配列して共振周波数の第３高調波を生成する必要がある。例えば、開放端部セグメント４１は、セグメント４４に対して実質的に平行となるように配列されている。但し、（固定長の）アンテナ要素４０は、特定のセグメント間における電気的な結合が上部バンド内における共振を提供するのに十分なものである限り、多数の異なる方式によって折り畳んだり折り曲げたりすることができる。更には、平らなストリップをブロックの異なる表面上にフィットさせることができるように矩形の誘電体ブロック３０を具備することが有利である。図４は、アンテナセグメントの別の構成を示している。この場合には、図４に示されているように、開放端部セグメント４１は、寄生要素５０の近傍に配置されており、その表面は、接地プレーン２２に対して実質的に平行である。セグメント４４は、回路基板２０の上方に配置されており、セグメント４４の表面は、接地プレーン２２に対して実質的に平行である。但し、この図４に示されているアンテナセグメントの構成は、可能なソリューションを提供してはいるが、寄生５１、５２を使用する周波数チューニングが、図２ａ及び図２ｂに示されている構成ほどには有効でないであろう。
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３ｂ】
2008527773.tif 000016
【国際調査報告】
2008527773.tif 000017
2008527773.tif 000018
2008527773.tif 000019
2008527773.tif 000020