(57)【要約】【課題】設置スペースが小さく、データモード時にはアンテナ指向性が等方向性であり、通話モード時には人体効果を低減でき、ＳＷなどのアクティブ回路を用いることなく自動でアンテナ切り替えを行う線状アンテナを提供する。【解決手段】移動通信用端末に搭載される線状アンテナは、基板１０１の端部より基板１０１の長軸方向へ延びる第１のアンテナ放射素子１０３と、第１のアンテナ放射素子１０３から途中で分岐し、移動通信用端末を使用する際に人体が接する側と逆側に延びる第２のアンテナ放射素子１０４とを備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動通信用端末に搭載される線状アンテナであって、
基板の端部より前記基板の長軸方向へ延びる第１のアンテナ放射素子と、
前記第１のアンテナ放射素子から途中で分岐し、前記移動通信用端末を使用する際に人体が接する側と逆側に延びる第２のアンテナ放射素子と
を備えることを特徴とする線状アンテナ。
【請求項２】
前記第１のアンテナ放射素子は、前記基板の長軸方向へ延びた後、前記基板の短軸方向へ短軸に沿って延び、
前記第２のアンテナ放射素子は、前記人体が接する側と逆側に延びた後、前記基板の長軸方向へ長軸に沿って延びることを特徴とする請求項１に記載の線状アンテナ。
【請求項３】
前記第１のアンテナ放射素子は、前記短軸に沿って延びた後、前記短軸方向へ折り返され、
前記第２のアンテナ放射素子は、前記長軸に沿って延びた後、前記長軸方向へ折り返されることを特徴とする請求項２に記載の線状アンテナ。
【請求項４】
前記第１のアンテナ放射素子及び前記第２のアンテナ放射素子は、誘電体内に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の線状アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信用端末に搭載される線状アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話などの移動通信用端末において、データの通信速度の高速化が求められている。このため、信号強度に応じて最適な変調方式が割り当てられるHSDPA(High Speed Downlink Packet Access)、信号雑音電力比（S/N比）に応じて高速伝送が可能なMIMO(Multiple-Input Multiple-Output)技術が検討されている。
【０００３】
ところで、移動通信用端末は、データモードで使用される場合と、通話モードで使用される場合がある。ここで、データモードとは、例えば、メール機能などを使用する場合であって、アンテナ近傍に人体などの損失媒体が存在しない場合を指す。又、通話モードとは、例えば、通話時のように、アンテナ近傍に人体などの損失媒体が存在する場合を指す。データモードで移動通信用端末を使用する場合、効率の高いアンテナを実現できるものの、通話モードで移動通信用端末を使用する場合、インピーダンスが変化し、整合が取れなくなると共に、人体による遮蔽・吸収の効果（以下において、「人体効果」という。）により、アンテナ効率が大きく低下することが知られている。
【０００４】
このため、インピーダンスの整合を補正するために、整合回路技術が検討されている。又、人体効果を低減するために、アンテナ放射素子に指向性を持たせる技術、アンテナと人体間に磁性材料を入れる技術、スイッチ（ＳＷ）により最適なアンテナ放射素子に切り替える技術等が検討されている。
【特許文献１】特開２００４−３６３８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来技術を用いるためには、以下のような問題点があった。
【０００６】
移動通信用端末は、基地局がどの方向にあるか不定であるため、アンテナ指向性は極力、水平面に対して等方向性であることが望ましい。アンテナ放射素子に指向性を持たせた場合には、この等方向性が大きく劣化するため、基地局との位置関係によっては、通信品質が大幅に低下する。アンテナ放射素子を基板の長軸方向に延ばすことでほぼこの要求は実現可能であるものの、通話モードで使用する場合には、人体効果が増加する。
【０００７】
又、アンテナと人体間に磁性材料を入れる場合、磁性材料自体に厚みが必要であるため、小型化・薄型化が求められる現在の移動通信用端末に搭載することは現実的ではない。
【０００８】
又、整合回路技術では、アンテナの入力端に整合回路を追加するため、設置スペースの問題が発生するとともに、人体効果を回避することができない。
【０００９】
又、ＳＷなどのアクティブ回路を組み込んだ場合には、損失が増加するとともに制御機能を搭載するため、消費電力の増加などにつながる。このように通話モード及びデータモード時に最適なアンテナに切り替えつつ、ＳＷなどのアクティブ回路、制御を行わないことが重要である。
【００１０】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、設置スペースが小さく、データモード時にはアンテナ指向性が等方向性であり、通話モード時には人体効果を低減でき、ＳＷなどのアクティブ回路を用いることなく自動でアンテナ切り替えを行う線状アンテナ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】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の特徴は、移動通信用端末に搭載される線状アンテナであって、（ａ）基板の端部より基板の長軸方向へ延びる第１のアンテナ放射素子と、（ｂ）第１のアンテナ放射素子から途中で分岐し、移動通信用端末を使用する際に人体が接する側と逆側に延びる第２のアンテナ放射素子とを備える線状アンテナであることを要旨とする。
【００１２】
第１の特徴に係る線状アンテナによると、設置スペースが小さく、データモード時にはアンテナ指向性が等方向性であり、通話モード時には人体効果を低減することができ、ＳＷなどのアクティブ回路を用いることなく自動でアンテナ切り替えを行うことができる。
【００１３】
又、第１の特徴に係る線状アンテナにおいて、第１のアンテナ放射素子は、基板の長軸方向へ延びた後、基板の短軸方向へ短軸に沿って延び、第２のアンテナ放射素子は、人体が接する側と逆側に延びた後、基板の長軸方向へ長軸に沿って延びてもよい。
【００１４】
この線状アンテナによると、設置スペースを更に小さくすることができる。
【００１５】
又、上記の線状アンテナにおいて、第１のアンテナ放射素子は、短軸に沿って延びた後、短軸方向へ折り返され、第２のアンテナ放射素子は、長軸に沿って延びた後、長軸方向へ折り返されてもよい。
【００１６】
この線状アンテナによると、設置スペースを更に小さくすることができる。
【００１７】
又、第１の特徴に係る線状アンテナにおいて、第１のアンテナ放射素子及び第２のアンテナ放射素子は、誘電体内に配置されてもよい。
【００１８】
この線状アンテナによると、設置スペースを更に小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によると、設置スペースが小さく、データモード時にはアンテナ指向性が等方向性であり、通話モード時には人体効果を低減することができ、ＳＷなどのアクティブ回路を用いることなく自動でアンテナ切り替えを行う線状アンテナを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
次に、図面を用いて、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきである。従って、具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。又、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００２１】
（線状アンテナの構成）
本実施形態に係る線状アンテナを移動通信端末に搭載した例を、図１に示す。本実施形態に係る線状アンテナ１１０は、移動通信端末の基板１０１上に配置される。移動通信端末の基板１０１は、移動通信用端末の筐体に内蔵され、線状アンテナ１１０は、基板１０１上、移動通信端末の筐体上面Ｂ方向に設置される。
【００２２】
ここで、移動通信端末の筐体上面Ｂとは、スピーカなどの配置されている面を指す。又、筐体下面Ａとは、マイクなどの配置されている面を指す。又、筐体表面Ｃとは、ディスプレイ、テンキー及びスピーカなどが配置され、人体が接する面を指す。又、筐体裏面Ｄとは、筐体表面Ｃの裏面を指す。
【００２３】
次に、図２を用いて、線状アンテナ１１０の詳細構成について説明する。
【００２４】
線状アンテナ１１０は、基板１０１に給電点１０２で接触しており、基板１０１の端部より基板の長軸方向へ延びる第１のアンテナ放射素子１０３と、第１のアンテナ放射素子１０３から途中で分岐し、移動通信用端末を使用する際に人体が接する側と逆側に延びる第２のアンテナ放射素子１０４とを備える。図２では、第１のアンテナ放射素子１０３と第２のアンテナ放射素子１０４との分岐点を、分岐点１０５として示している。
【００２５】
給電点１０２には、送信機／受信機あるいは送受共用機が接続されている。ここでは、２ＧＨｚの周波数を用いた場合の送信手順を例に説明する。送信機より出力された電力は、データモードで使用した場合には、移動通信用端末の基板１０１の端部に配置された給電点１０２、給電点１０２より＋ｚ軸方向に約５ｍｍ延び、基板１０１に平行に曲がった第１のアンテナ放射素子１０３に供給され、第１のアンテナ放射素子１０３により電力が空中に放射される。一方、通話モードで使用した場合には、給電点１０２から＋ｚ軸方向に約１ｍｍの分岐点１０５で分岐され、＋ｙ軸方向に約５ｍｍ延び、基板１０１に平行に曲がった第２のアンテナ放射素子１０４に供給され、第２のアンテナ放射素子１０４により電力が空中に放射される。
【００２６】
この第１のアンテナ放射素子１０３と第２のアンテナ放射素子１０４間の切り替えは、アンテナ近傍に高誘電率の物質が近接した際に入力インピーダンスが変化すること、及びインピーダンスの整合が取れたアンテナ放射素子に電流が強く流れることを利用している。よって、第１のアンテナ放射素子１０３の素子長は、自由空間中における入力インピーダンスに整合するよう調整する。一方、第２のアンテナ放射素子１０４の素子長は、アンテナ近傍に人体が存在した場合の入力インピーダンスに整合するよう調整する。この結果、データモードで使用した場合、第１のアンテナ放射素子１０３は入力インピーダンスの整合が取れ、第２のアンテナ放射素子１０４は入力インピーダンスの整合が取れていない状態となる。このことから、給電点１０２から流れる電流は、第１のアンテナ放射素子１０３に流れる。逆に、通話モードで使用した場合、アンテナ近傍に人体が存在するため、第２のアンテナ放射素子１０４は入力インピーダンスの整合が取れ、第１のアンテナ放射素子１０３は入力インピーダンスの整合が取れていない状態となる。このことから、給電点１０２から流れる電流は、第２のアンテナ放射素子１０４に流れる。このように、近傍に人体が存在するかしないかにより、インピーダンス値が変化し、自動的にアンテナ切り替えが実現される。
【００２７】
このとき、データモード時に使用される第１のアンテナ放射素子１０３を地面に対してほぼ等方向性が得られるように、移動通信用端末の基板長軸方向に設置する。一方、通話モード時に使用される第２のアンテナ放射素子１０４を、人体と逆方向に分岐させる。これにより、使用形態に応じて自動的にアンテナ切り替えを実現し、データモードの場合に、効果的な等方向性を得ることができ、通話モードの場合に、人体効果を低減することができる。
【００２８】
又、本実施形態に係る線状アンテナ放射素子の構造は、図２に限らず、図３〜６に示す構造でも構わない。
【００２９】
即ち、図３に示すように、第１のアンテナ放射素子１０３は、基板１０１の長軸方向へ延びた後、基板１０１の短軸方向へ短軸に沿って延びてもよい。又、第２のアンテナ放射素子１０４は、人体が接する側と逆側に延びた後、基板１０１の長軸方向へ長軸に沿って延びてもよい。
【００３０】
又、図４に示すように、第１のアンテナ放射素子１０３は、基板１０１の長軸方向へ延びた後、基板１０１の短軸方向へ短軸に沿って延び、更に、その後、短軸方向へ折り返されてもよい。又、第２のアンテナ放射素子１０４は、人体が接する側と逆側に延びた後、基板１０１の長軸方向へ長軸に沿って延び、更に、その後、長軸方向へ折り返されてもよい。
【００３１】
更に、図５及び図６に示すように、第１のアンテナ放射素子１０３及び第２のアンテナ放射素子１０４は、誘電体１０６内に配置されてもよい。図５及び図６は、それぞれ図３及び図４に示す構造の線状アンテナを誘電体１０６内に配置した例である。
【００３２】
（作用及び効果）
本実施形態に係る線状アンテナ１１０は、基板１０１の端部より基板１０１の長軸方向へ延びる第１のアンテナ放射素子１０３と、第１のアンテナ放射素子１０３から途中で分岐し、移動通信用端末を使用する際に人体が接する側と逆側に延びる第２のアンテナ放射素子１０４とを備える。このため、第１のアンテナ放射素子１０３は、データモードで使用する際にインピーダンス整合を取ることができ、第２のアンテナ放射素子１０４は、通話モードで使用する際にインピーダンス整合を取ることができる。従って、ＳＷなどのアクティブ回路を用いることなく、使用形態に応じて自動的にアンテナ切り替えを実現することができる。
【００３３】
又、データモードでは、動通信用端末の基板長軸方向に設置された第１のアンテナ放射素子１０３を使用することにより、地面に対してほぼ等方向性なアンテナ指向性が得られる。一方、通話モードでは、人体が接する側と逆側に延びる第２のアンテナ放射素子１０４を使用することにより、人体効果を低減することができる。
【００３４】
更に、本実施形態に係る線状アンテナは、磁性材料や整合回路を使用することがないため、設置スペースを小さくすることができる。
【００３５】
又、図３に示すように、第１のアンテナ放射素子１０３は、基板１０１の長軸方向へ延びた後、基板１０１の短軸方向へ短軸に沿って延び、第２のアンテナ放射素子１０４は、人体が接する側と逆側に延びた後、基板１０１の長軸方向へ長軸に沿って延びてもよい。この線状アンテナによると、設置スペースを更に小さくすることができる。
【００３６】
又、図４に示すように、第１のアンテナ放射素子１０３は、基板１０１の短軸に沿って延びた後、短軸方向へ折り返され、第２のアンテナ放射素子１０４は、基板１０１の長軸に沿って延びた後、長軸方向へ折り返されてもよい。この線状アンテナによると、設置スペースを更に小さくすることができる。
【００３７】
又、本実施形態に係る線状アンテナ１１０において、第１のアンテナ放射素子１０３及び第２のアンテナ放射素子１０４は、誘電体１０６内に配置されてもよい。この線状アンテナによると、波長の短縮効果を利用することにより、設置スペースを更に小さくすることができる。
【００３８】
（その他の実施の形態）
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００３９】
例えば、図５及び図６は、それぞれ図３及び図４に示す構造の線状アンテナを誘電体１０６内に配置した例であるが、図２に示す構造の線状アンテナを誘電体１０６内に配置してもよいことは勿論である。
【００４０】
このように、本発明はここでは記載していない様々な実施形態等を含むことは勿論である。従って、本発明の技術的範囲は上記の説明から妥当な特許請求の範囲に係る発明特定事項によってのみ定められるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本実施形態に係る線状アンテナの実装例である。
【図２】本実施形態に係る線状アンテナの構造を示す図である。
【図３】本実施形態に係る線状アンテナの他の構造を示す図である。
【図４】本実施形態に係る線状アンテナの更に他の構造を示す図である。
【図５】図３に示す線状アンテナの他の構造を示す図である。
【図６】図４に示す線状アンテナの他の構造を示す図である。
【符号の説明】
【００４２】
１０１…基板
１０２…給電点
１０３…第１のアンテナ放射素子
１０４…第２のアンテナ放射素子
１０５…分岐点
１０６…誘電体
１１０…線状アンテナ
【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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