(57)【要約】【課題】アンテナ素子を大きくしないで複数の周波数帯域の電波を送受信することが可能な携帯無線機用アンテナ装置を提供すること。【解決手段】所定の周波数帯域で共振する給電導体、および給電導体と容量結合し、所定の周波数帯域とは異なる周波数帯域で共振する無給電導体をアンテナ素子とする携帯無線機用アンテナ装置であって、無給電導体の共振周波数を調整するための電子部品と、電子部品を介して無給電導体が接地されるか否かを切り替えるためのスイッチと、を有する。【選択図】図１
2008067052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の周波数帯域で共振する給電導体、および該給電導体と容量結合し、前記所定の周波数帯域とは異なる周波数帯域で共振する無給電導体をアンテナ素子とする携帯無線機用アンテナ装置であって、
前記無給電導体の共振周波数を調整するための電子部品と、
前記電子部品を介して前記無給電導体が接地されるか否かを切り替えるためのスイッチと、
を有する携帯無線機用アンテナ装置。
【請求項２】
請求項１の携帯無線機用アンテナ装置において、
前記電子部品として、第１の電子部品と第２の電子部品とを具備し、
前記スイッチとして、前記無給電導体と接地との間に前記第１の電子部品が介するかを切り替える第１のスイッチと、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品が介するかを前記第１のスイッチとともに切り替える第２のスイッチと、を具備することを特徴とする携帯無線機用アンテナ装置。
【請求項３】
請求項１の携帯無線機用アンテナ装置において、
前記アンテナ素子に受信された電波が入力され、前記アンテナ素子から送信される電波を出力するための無線回路と、
前記アンテナ素子から電波が送受信される際に、前記アンテナ素子と前記無線回路のそれぞれのインピーダンスを整合する整合回路と、
前記スイッチにおける接続の切り替えを制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、
前記無線回路から使用する周波数帯域を示す信号が入力されると、使用する周波数帯域に応じて、前記スイッチの接続を切り替えることを特徴とする携帯無線機用アンテナ装置。
【請求項４】
請求項２記載の携帯無線起用アンテナ装置において、
前記アンテナ素子に受信された電波が入力され、前記アンテナ素子から送信される電波を出力するための無線回路と、
前記アンテナ素子から電波が送受信される際に、前記アンテナ素子と前記無線回路のそれぞれのインピーダンスを整合する整合回路と、
前記第１および第２のスイッチにおける接続の切り替えを制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、
前記無線回路から使用する周波数帯域を示す信号が入力されると、使用する周波数帯域に応じて、前記第１および第２のスイッチの接続を切り替えることを特徴とする携帯無線機用アンテナ装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の携帯無線機用アンテナ装置において、
前記電子部品は、コイルまたはコンデンサであることを特徴とする携帯無線機用アンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等に用いられる携帯無線機用アンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯無線機の一種である携帯電話機には、例えば特許文献１に記載されているように、２つの周波数帯域の電波を送受信できるアンテナ装置が設けられているものがある。
【０００３】
図６は、従来の携帯無線機用アンテナ装置の一構成例を示す概略図である。
【０００４】
図６に示すように、従来の携帯無線機用アンテナ装置は、アンテナ素子である給電導体１および無給電導体２と、給電導体１と接続された接続金具３と、無給電導体２と接続された接続金具４と、対応させる周波数帯域の電波の反射損失(リターンロス)を低減させるための整合回路５と、整合回路５を介して入出力される電波の受信回路および送信回路を含む無線回路６と、各々の回路を含む配線が設けられたプリント基板７とを有する構成である。
【０００５】
給電導体１および無給電導体２は、容量結合によって高周波電流を誘起させることが可能な間隔に配置されている。また、無給電導体２は、接続金具４に接続される線路２３を介して、プリント基板７のＧＮＤ( 基準電位)部に接地される。
【０００６】
整合回路５は、電波が送受信される際にアンテナ素子および無線回路６のそれぞれのインピーダンスを調整するために、線路２１を介して接続金具３と、線路２２を介して無線回路６とそれぞれ接続されている。
【０００７】
図７は、従来の携帯無線機用アンテナ装置の反射損失特性の一例を示すグラフである。図７においては、横軸は周波数とし、縦軸は反射損失とする。
【０００８】
第１の周波数帯域の電波、および第１の周波数帯域とは異なる第２の周波数帯域の電波をそれぞれ送受信するために、給電導体１の長さは、第１の周波数帯域の電波の波長の１／４に、無給電導体２の長さは、第２の周波数帯域の電波の波長の１／４にそれぞれ設定されている。対応させる周波数帯域において、反射損失が最小となる周波数がアンテナ素子の共振周波数となる。
【特許文献１】特開２００４−３２０５２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図６に示された従来のアンテナ装置を３つの周波数帯域に対応させようとすると、第１、第２の周波数帯域とは異なる第３の周波数帯域に対応させる無給電導体を追加しなければならない。この場合、無給電導体が増えるため、アンテナ素子が従来よりも大きくなるという問題がある。また、無給電導体を追加する代わりに単一のアンテナ素子を複数の周波数帯域に対応させようとすると、複雑な設計を要し、結果的に従来よりもアンテナ素子が大きくなるという問題がある。
【００１０】
本発明は、上述したような問題を解決するためになされたものであり、アンテナ素子を大きくしないで複数の周波数帯域の電波を送受信することが可能な携帯無線機用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】
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の携帯無線機用アンテナ装置は、
所定の周波数帯域で共振する給電導体、および該給電導体と容量結合し、前記所定の周波数帯域とは異なる周波数帯域で共振する無給電導体をアンテナ素子とする携帯無線機用アンテナ装置であって、
前記無給電導体の共振周波数を調整するための電子部品と、
前記電子部品を介して前記無給電導体が接地されるか否かを切り替えるためのスイッチと、を有する。
【００１２】
また、前記電子部品として、第１の電子部品と第２の電子部品とを具備し、
前記スイッチとして、前記無給電導体と接地との間に前記第１の電子部品が介するかを切り替える第１のスイッチと、前記第１の電子部品と前記第２の電子部品が介するかを前記第１のスイッチとともに切り替える第２のスイッチと、を具備することとしてもよい。
【００１３】
また、前記アンテナ素子に受信された電波が入力され、前記アンテナ素子から送信される電波を出力するための無線回路と、
前記アンテナ素子から電波が送受信される際に、前記アンテナ素子と前記無線回路のそれぞれのインピーダンスを整合する整合回路と、
前記スイッチにおける接続の切り替えを制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、
前記無線回路から使用する周波数帯域を示す信号が入力されると、使用する周波数帯域に応じて、前記スイッチの接続を切り替えることとしてもよい。
【００１４】
また、前記アンテナ素子に受信された電波が入力され、前記アンテナ素子から送信される電波を出力するための無線回路と、
前記アンテナ素子から電波が送受信される際に、前記アンテナ素子と前記無線回路のそれぞれのインピーダンスを整合する整合回路と、
前記第１および第２のスイッチにおける接続の切り替えを制御する制御回路と、を有し、
前記制御回路は、
前記無線回路から使用する周波数帯域を示す信号が入力されると、使用する周波数帯域に応じて、前記第１および第２のスイッチの接続を切り替えることとしてもよい。
【００１５】
また、前記電子部品は、コイルまたはコンデンサであることとしてもよい。
【００１６】
本発明の携帯無線機用アンテナ装置は、上述したように、無給電導体が接地される際に、無給電導体の共振周波数を調整するための電子部品を介するか否か接続の切り替えが行われる。接続が切り替わると、無給電導体は、切り替わる前と異なる周波数帯域で共振する。
【発明の効果】
【００１７】
無給電導体が電子部品を介して接地されたときの共振周波数を範囲内とする周波数帯域が、対応可能な周波数帯域として新たに加わるため、アンテナ素子を大きくしなくても複数の周波数帯域の電波を送受信することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明の携帯無線機用アンテナ装置は、送受信される電波の周波数帯域に応じて無給電導体の共振周波数を調整するための電子部品を介して、無給電導体を接地させるか否か接続を切り替えることを特徴とする。
【実施例１】
【００１９】
本実施例の携帯無線機用アンテナ装置の構成を説明する。
【００２０】
図１は、本実施例の携帯無線機用アンテナ装置の一構成例を示す概略図である。なお、従来と同様な構成については、同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００２１】
図１に示すように本実施例の携帯無線機用アンテナ装置は、給電導体１および無給電導体２と、接続金具３と、接続金具４と、整合回路５と、無線回路６と、プリント基板７と、コイルまたはコンデンサである電子部品８と、無給電導体２を電子部品８と接続させるか否か切り替えるためのスイッチ９と、無線回路６から入力される信号に応じてスイッチ９の接続の切り替えを制御する制御回路１０と、を有する。
【００２２】
電子部品８の一方は、スイッチ９と接続され、他方はプリント基板７のＧＮＤ部に接地される。電子部品８がコイルの場合、スイッチ９において無給電導体２がコイルと接続されると、無給電導体２が共振する電波の波長が長くなるため、無給電導体２の共振周波数は低くなる。一方、電子部品８がコンデンサの場合、無給電導体２がコンデンサと接続されると、反対に無給電導体２が共振する電波の波長が短くなり、無給電導体２の共振周波数は高くなる。
【００２３】
スイッチ９は、線路２３を介して接続金具４と接続される。スイッチ９において、無給電導体２がプリント基板７のＧＮＤ部に接地される際に、電子部品８を介するか否か接続の切り替えが行われる。
【００２４】
制御回路１０は、無線回路６から入力される信号に応じて、線路２４を介してスイッチ９の切り替えを制御する。無線回路６から入力される信号には、使用する周波数帯域を示す情報が含まれる。
【００２５】
次に本実施例の携帯無線機用アンテナ装置の動作について説明する。なお、第３の周波数帯域は、第１および第２の周波数帯域とは異なる周波数帯域とする。
【００２６】
図２は、本実施例の携帯無線機用アンテナ装置において、無給電導体２が電子部品８を介さずに接地されている場合の反射損失特性の一例を示すグラフである。図２においては、横軸は周波数とし、縦軸は反射損失とする。
【００２７】
スイッチ９において、無給電導体２が電子部品８を介さずに接地されている場合、従来と同様に第１の周波数帯域および第２の周波数帯域の電波を送受信できる。
【００２８】
図３は、本実施例の携帯無線機用アンテナ装置において、無給電導体２が電子部品８を介して接地されている場合の反射損失特性の一例を示すグラフである。図３においては、横軸は周波数とし、縦軸は反射損失とする。
【００２９】
第３の周波数帯域の使用を指示する情報を含む電波が、給電導体１および無給電導体２で構成されるアンテナ素子に受信されると、受信された電波は、整合回路５を介して無線回路６に入力される。そして、第３の周波数帯域の使用を示す信号が、無線回路６から制御回路１０に入力される。すると、制御回路１０によってスイッチ９の接続が切り替えられ、無給電導体２が電子部品８を介して接地される。
【００３０】
このとき、第３の周波数帯域の周波数が第２の周波数帯域より低い場合、電子部品８はコイルとし、無給電導体２がその範囲で共振するようにインダクタンスを設定すればよい。反対に、第２の周波数帯域より高い場合、電子部品８はコンデンサとし、無給電導体２がその範囲で共振するように容量を設定すればよい。
【００３１】
このようにして、無給電導体２が電子部品８を介して接地されることにより、無給電導体２の共振周波数は、第２の周波数帯域から第３の周波数帯域に変わる。このため、第３の周波数帯域の電波を送受信できるようになる。
【００３２】
本実施例の携帯無線機用アンテナ装置は、上述したように、無給電導体が第３の周波数帯域で共振するための電子部品、および無給電導体が接地される際に電子部品を介するか否か接続を切り替えるためのスイッチが設けられている。
【００３３】
無給電導体が電子部品を介して接地されると、無給電導体が第３の周波数帯域で共振する。すなわち、従来からあった２つの周波数帯域以外に新たな１つの周波数帯域が対応可能な周波数帯域として加わるため、合計して３つの周波数帯域の電波を送受信することが可能となる。
【実施例２】
【００３４】
本実施例は、実施例１で説明した電子部品を１つ追加し、追加した電子部品と電子部品８とを接続させるか否か切り替えを行うためのスイッチを設けたものである。
【００３５】
本実施例の携帯無線機用アンテナ装置の構成を説明する。
【００３６】
図４は、本実施例の携帯無線機用アンテナ装置の一構成例を示した概略図である。なお、実施例１と同様な構成については、同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００３７】
本実施例の携帯無線機用アンテナ装置は、給電導体１および無給電導体２と、接続金具３、４と、整合回路５と、無線回路６と、プリント基板７と、電子部品８と、スイッチ９と、コイルまたはコンデンサである電子部品１１と、電子部品８と電子部品１１とを接続させるか否か切り替えを行うためのスイッチ１２と、無線回路６から入力される信号に応じてスイッチ９およびスイッチ１２のそれぞれの切り替えを制御する制御回路１３と、を有する。
【００３８】
電子部品１１の一方は、スイッチ１２の一方と接続され、他方はプリント基板７のＧＮＤ部に接地される。スイッチ１２の他方は、電子部品８の一方およびスイッチ９と接続される。
【００３９】
スイッチ１２において電子部品８と電子部品１１とが接続されている場合、さらに、スイッチ９において無給電導体２が電子部品８と接続されると、無給電導体２は、電子部品１１とも接続され、それぞれの電子部品を介して接地される。なお、スイッチ１２において電子部品８と電子部品１１とが接続されていない場合、無給電導体２は電子部品１１と接続されない。
【００４０】
制御回路１３は、無線回路６から入力される信号に応じて、線路２４を介してスイッチ９、および線路２５を介してスイッチ１２のそれぞれの切り替えを制御する。無線回路６から入力される信号には、使用する周波数帯域を示す情報が含まれる。
【００４１】
次に、本実施例の携帯無線機用アンテナ装置の動作について説明する。ここでは、第４の周波数帯域は、第１、第２および第３の周波数帯域と異なる周波数帯域とする。
【００４２】
図５は、本実施例の携帯無線機用アンテナ装置の反射損失特性の一例を示すグラフである。図５においては、横軸は周波数とし、縦軸は反射損失とする。
【００４３】
第４の周波数帯域の使用を指示する情報を含む電波が、給電導体１および無給電導体２で構成されるアンテナ素子に受信されると、受信された電波は、整合回路５を介して無線回路６に入力される。そして、第４の周波数帯域の使用を示す信号が、無線回路６から制御回路１３に入力される。すると、制御回路１３によって、スイッチ９およびスイッチ１２の接続が切り替えられ、無給電導体２は、電子部品８および電子部品１１のそれぞれを介して接地される。
【００４４】
このとき、第４の周波数帯域の周波数が第２の周波数帯域より低い場合、電子部品８および電子部品１１はコイルとし、無給電導体２がその範囲で共振するようにそれぞれのインダクタンスを設定すればよい。反対に、第２の周波数帯域より高い場合、電子部品８および電子部品１１はコンデンサとし、無給電導体２がその範囲で共振するようにそれぞれの容量を設定すればよい。
【００４５】
このようにして、無給電導体２が電子部品８および電子部品１１を介して接地されることにより、無給電導体２の共振周波数は、第２または第３の周波数帯域から第４の周波数帯域に変わる。このため、第４の周波数帯域の電波を送受信できるようになる。
【００４６】
なお、第１〜第３の周波数帯域の電波を送受信する際は、制御回路１３がスイッチ１２を電子部品８と電子部品１１とが接続されない方に切り替え、さらに実施例１で説明したように、使用する周波数帯域に応じてスイッチ９における接続の切り替えを制御すればよい。
【００４７】
本実施例の携帯無線機用アンテナ装置は、上述したように、実施例１で説明した電子部品およびスイッチに加え、実施例１で説明した電子部品と共に無給電導体が第４の周波数帯域で共振するための電子部品と、無給電導体に接続される電子部品の個数を１つまたは２つのうちどちらか一方にするためのスイッチとが設けられている。
【００４８】
無給電導体が２つの電子部品のそれぞれを介して接地されると、無給電導体が第４の周波数帯域で共振する。すなわち、実施例１で説明した３つの周波数帯域以外に新たな１つの周波数帯域が対応可能な周波数帯域として加わるため、合計４つの周波数帯域の電波を送受信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】実施例１の携帯無線機用アンテナ装置の一構成例を示す概略図である。
【図２】実施例１の携帯無線機用アンテナ装置において、無給電導体が電子部品を介さずに接地されている場合の反射損失特性の一例を示すグラフである。
【図３】実施例１の携帯無線機用アンテナ装置において、無給電導体が電子部品を介して接地されている場合の反射損失特性の一例を示すグラフである。
【図４】実施例２の携帯無線機用アンテナ装置の一構成例を示す概略図である。
【図５】実施例２の携帯無線機用アンテナ装置の反射損失特性の一例を示すグラフである。
【図６】従来の携帯無線機用アンテナ装置の一構成例を示す概略図である。
【図７】従来の携帯無線機用アンテナ装置の反射損失特性の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００５０】
１          給電導体
２          無給電導体
５          整合回路
６          無線回路
７          プリント基板
８、１１    電子部品
９、１２    スイッチ
１０、１３  制御回路
【図１】
2008067052.tif 000003
【図２】
2008067052.tif 000004
【図３】
2008067052.tif 000005
【図４】
2008067052.tif 000006
【図５】
2008067052.tif 000007
【図６】
2008067052.tif 000008
【図７】
2008067052.tif 000009