(57)【要約】【課題】外部と適切に通信する。【解決手段】アンテナ装置３０は、棒状のアンテナ素子３００と、アンテナ素子３００に給電する給電部３１０と、アンテナ素子が電波を放射する放射方向に対する背面において、アンテナ素子と平行にアンテナ素子と近接して設けられた、第１グランド面３２０と、アンテナ素子３００と平行にアンテナ素子３００と近接して設けられ、第１グランド面３２０とは法線方向が異なる第２グランド面３３０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】
棒状のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に給電する給電部と、
前記アンテナ素子が電波を放射する放射方向に対する背面において、
前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられた、第１グランド面と、
前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられ、前記第１グランド面とは法線方向が異なる第２グランド面と
を備えることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
前記アンテナ素子の端部を前記第１グランド面に接続する第１グランド接続部と、
前記アンテナ素子の前記端部を前記第２グランド面に接続する第２グランド接続部と
を更に備え、
前記給電部は、前記アンテナ素子のうち、前記端部とは異なる給電点に給電することを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項３】
外周が導電性であり、内部が非導電性であり、一の面が前記第１グランド面に接触し、他の面が前記第２グランド面に接触し、かつ前記アンテナ素子の前記端部に接続された直方体の弾性体部を更に備えることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記給電部は、
前記アンテナ素子に対して給電する芯線と、
前記第１グランド面及び前記第２グランド面の接線上に接続され、前記芯線が外部から受ける電界及び磁界を遮蔽するシールド部と
を有することを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記第１グランド面及び前記アンテナ素子間の距離は、前記第２グランド面及び前記アンテナ素子間の距離と略同一であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記第１グランド面は、前記第２グランド面に直交することを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記アンテナ素子は、前記第１グランド面における前記第２グランド面との接線の対辺から、前記第１グランド面に対して垂直方向に設けられ、かつ前記第２グランド面における前記第１グランド面との接線の対辺から、前記第２グランド面に対して垂直方向に設けられることを特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。
【請求項８】
当該アンテナ装置は、利用者に情報を表示する表示パネルを有する送受信装置が、外部と通信する場合に用いられ、
前記アンテナ素子は、棒状の平面であり、
前記アンテナ素子の平面と、前記表示パネルの側面とは平行であることを特徴とする請求項１記載のアンテナ装置。
【請求項９】
棒状のアンテナ素子と、
前記アンテナ素子に給電する給電部と、
前記アンテナ素子が電波を放射する放射方向に対する背面において、
前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられた、第１グランド面と、
前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられ、前記第１グランド面とは法線方向が異なる第２グランド面と、
前記アンテナ素子に給電する電力及び／又は前記アンテナ素子が外部から受ける電力を用いて無線通信を行う通信部と
を備えることを特徴とする送受信装置。
【請求項１０】
前記アンテナ素子の端部を前記第１グランド面に接続する第１グランド接続部と、
前記アンテナ素子の前記端部を前記第２グランド面に接続する第２グランド接続部と
を更に備え、
前記給電部は、前記アンテナ素子のうち、前記端部とは異なる給電点に給電することを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【請求項１１】
利用者に情報を表示する表示パネルと、
前記表示パネルと開閉可能に接続され、閉じられた状態において、前記表示パネルを外部から隠蔽する本体部と
を更に備え、
前記アンテナ素子は、棒状の平面であり、
前記アンテナ素子の平面は、前記表示パネルの側面と平行であり、かつ前記本体部における前記表示部を隠蔽する隠蔽面に対して垂直であることを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【請求項１２】
前記アンテナ素子は、前記第１グランド面における前記第２グランド面との接線の対辺から、前記第１グランド面に対して垂直方向に設けられ、かつ前記第２グランド面における前記第１グランド面との接線の対辺から、前記第２グランド面に対して垂直方向に設けられることを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【請求項１３】
前記給電部は、
前記アンテナ素子に対して給電する芯線と、
前記第１グランド面及び前記第２グランド面の接線上に接続され、前記芯線が外部から受ける電界及び磁界を遮蔽するシールド部と
を有することを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【請求項１４】
前記第１グランド面及び前記アンテナ素子間の距離は、前記第２グランド面及び前記アンテナ素子間の距離と略同一であることを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【請求項１５】
前記第１グランド面は、前記第２グランド面に直交することを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【請求項１６】
前記アンテナ素子は、前記第１グランド面における前記第２グランド面との接線の対辺から、前記第１グランド面に対して垂直方向に設けられ、かつ前記第２グランド面における前記第１グランド面との接線の対辺から、前記第２グランド面に対して垂直方向に設けられることを特徴とする請求項９記載の送受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナ装置及び送受信装置に関する。特に本発明は、携帯式通信端末等に用いられる小型のアンテナ装置及び送受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インピーダンスを容易に調節可能で、かつ小型である、逆Ｆ形アンテナが用いられている（特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１５４８１５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、逆Ｆ型アンテナは、グランド面を背面とした電波の放射方向に電導体又は誘電体がある場合に、充分なアンテナ特性を得ることができない。特に、携帯型通信端末等においては、アンテナ装置を設置する位置及び広さに制約があり、かつ様々な金属及び誘電体がアンテナ装置の近傍に設けられているので、充分なアンテナ特性を得るのは難しい。
そこで本発明は、上記の課題を解決することのできるアンテナ装置及び送受信装置を提供することを目的とする。この目的は特許請求の範囲における独立項に記載の特徴の組み合わせにより達成される。また従属項は本発明の更なる有利な具体例を規定する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明の第１の形態によると、棒状のアンテナ素子と、アンテナ素子に給電する給電部と、アンテナ素子が電波を放射する放射方向に対する背面において、アンテナ素子と平行にアンテナ素子と近接して設けられた、第１グランド面と、アンテナ素子と平行にアンテナ素子と近接して設けられ、第１グランド面とは法線方向が異なる第２グランド面とを備えることを特徴とするアンテナ装置及び当該アンテナ装置を有する送受信装置を提供する。
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００７】
図１は、送受信装置１０の概略図を示す。送受信装置１０は、利用者に情報を表示する表示パネル２５を有する表示部２０と、表示パネル２５の側面に設けられたアンテナ装置３０と、表示パネル２５と開閉可能に接続された本体部４０とを備える。送受信装置１０は、本体部４０が開かれた場合及び本体部４０が閉じられた場合の双方において、外部と適切に無線通信することを目的とする。
【０００８】
アンテナ装置３０は、外部に電波を放射するアンテナ素子３００を有しており、送受信装置１０が外部と通信する場合に用いられる。本体部４０は、アンテナ素子３００に給電する電力及び／又はアンテナ素子３００が外部から受ける電力を用いて無線通信を行う通信部４００を有する。また、本体部４０は、表示パネル２５と開閉可能に接続され、閉じられた場合において表示パネル２５を外部から隠蔽する。
【０００９】
図２（ａ）は、アンテナ装置３０の斜視図を示す。図２（ｂ）は、アンテナ装置３０の正面図を示す。図２（ｃ）は、アンテナ装置３０の側面図を示す。アンテナ装置３０は、例えば、ブルートゥースに用いられるアンテナ装置であり、アンテナ素子３００と、通信部４００をアンテナ素子３００に接続する給電部３１０と、第１グランド面３２０と、第２グランド面３３０と、第１グランド接続部３４０と、第２グランド接続部３５０とを備える。
【００１０】
アンテナ素子３００は、棒状の平面であり、アンテナ素子３００の平面と、表示パネル２５の側面とは平行である。これにより、アンテナ素子３００と、表示パネル２５に設けられた平面状の導電体、例えば、表示パネル２５がＬＣＤパネルである場合のグランド電極との間に生じるキャパシタンスを小さくできる。また、本体部４０が閉じられた場合において、本体部４０を構成する金属筐体等の導体と、アンテナ素子３００とが近接することにより生じるキャパシタンスを小さくできる。
【００１１】
給電部３１０は、芯線３１２と、シールド部３１４とを有する。芯線３１２は、アンテナ素子３００のうちアンテナ素子３００の端部とは異なる給電点に給電する。例えば、芯線３１２は、アンテナ装置３０のインピーダンスを、アンテナ装置３０及び通信部４００間を接続するケーブルに予め定められたインピーダンスと整合するべく、アンテナ素子３００の端部から予め定められた間隔を空けた給電点に給電する。
【００１２】
シールド部３１４は、芯線３１２が外部から受ける電界及び磁界を遮蔽する編み込み部材であり、第１グランド面３２０及び第２グランド面３３０の接線上に接続される。これにより、第１グランド面３２０を背面とした電波の放射と、第２グランド面３３０を背面とした電波の放射とを、略同一とすることができる。
【００１３】
給電部３１０は、第１グランド面３２０における第２グランド面３３０との接線の対辺から、第１グランド面３２０に対して垂直方向に設けられ、かつ第２グランド面３３０における第１グランド面３２０との接線の対辺から、第２グランド面３３０に対して垂直方向に設けられる。即ち、アンテナ装置３０は、アンテナ素子３００による電波の放射方向の背面に必要最小限のグランド面を有する。これにより、アンテナ装置３０を小型化できるので、アンテナ装置３０を表示パネル２５の側面のわずかな空間に設置することができる。
【００１４】
第１グランド面３２０は、アンテナ素子３００が電波を放射する放射方向に対する背面において、アンテナ素子３００と平行にアンテナ素子３００と近接して設けられる。近接とは、アンテナ素子３００が放射する電波の４分の１波長以下の距離であってもよいし、好ましくは８分の１波長以下の距離であってもよいし、更に好ましくは１６分の１波長以下の距離であってもよい。一例としては、第１グランド面３２０は、アンテナ素子３００から２ｍｍから３ｍｍの距離に設けられる。
【００１５】
第２グランド面３３０は、アンテナ素子３００が電波を放射する放射方向に対する背面において、アンテナ素子３００と平行にアンテナ素子３００と近接して設けられ、第１グランド面３２０とは法線方向が異なる。例えば、第２グランド面３３０は、第１グランド面３２０に直交することが好ましい。これにより、アンテナ装置３０は、第１グランド面３２０及び第２グランド面３３０のそれぞれを背面として放射する電波の指向性を効果的に組み合わせることができる。
【００１６】
また、第１グランド面３２０及びアンテナ素子３００間の距離は、第２グランド面３３０及びアンテナ素子３００間の距離と略同一であることが好ましい。これにより、アンテナ素子３００は、第１グランド面３２０及び第２グランド面３３０のそれぞれを背面として電波を放射する方向のそれぞれにおいて、アンテナ特性を略同一とすることができる。
【００１７】
第１グランド接続部３４０は、アンテナ素子３００の端部を第１グランド面３２０に接続する。第２グランド接続部３５０は、アンテナ素子３００の端部、例えば、第１グランド面３２０に接続された端部を、第２グランド面３３０に接続する。即ち、アンテナ装置３０は、互いに異なる指向性を有する２つの逆Ｆ型アンテナを組み合わせた構成をとる。これに代えて、アンテナ装置３０は、互いに異なる指向性を有する２つのＬ字型アンテナを組み合わせた構成をとってもよい。即ち、芯線３１２は、アンテナ素子３００の端部に給電してもよい。
【００１８】
このように、アンテナ装置３０は、第１グランド面３２０及び第２グランド面３３０のそれぞれを背面として電波を放射するので、互いに異なる指向性を効果的に組み合わせることができる。例えば、本体部４０が閉じられ、第２グランド面３３０を背面とした電波の放射が妨げられる場合であっても、アンテナ装置３０は、第１グランド面３２０を背面とした電波の放射により外部と通信できる。
【００１９】
図３（ａ）は、変形例におけるアンテナ装置３０の斜視図を示す。図３（ｂ）は、変形例におけるアンテナ装置３０の側面図を示す。本例におけるアンテナ装置３０は、アンテナ素子３００の端部に接続された弾性体部３６０を更に備える。また、アンテナ装置３０は、第１グランド接続部３４０と、第２グランド接続部３５０とを備えなくともよい。他の部分において、本例におけるアンテナ装置３０は、図２に示すアンテナ装置３０と略同一であるので、相違点を説明する。
【００２０】
弾性体部３６０は、外周が導電性であり、内部が非導電性である直方体の弾性体、例えば、ＥＭＩガスケットである。そして、弾性体部３６０は、一の面を第１グランド面３２０に接触させることにより、アンテナ素子３００の端部を第１グランド面３２０に接続する。また、弾性体部３６０は、他の面を第２グランド面３３０に接触させることにより、アンテナ素子３００の端部を第２グランド面３３０に接続する。
【００２１】
また、一例として、弾性体部３６０は、アンテナ素子３００及び第１グランド面３２０の間の距離と略同一の長さの辺を有する立方体である。そして、弾性体部３６０は、アンテナ素子３００及び第１グランド面３２０の間に押圧されることにより取り付けられる。これに代えて、弾性体部３６０は、アンテナ素子３００及び第１グランド面３２０の間の距離より長い辺を有する立方体であってもよい。この場合、弾性体部３６０は、押圧されることにより当該辺の長さをアンテナ素子３００及び第１グランド面３２０の間の距離に収縮する。これにより、弾性体部３６０を、アンテナ素子３００及び第１グランド面３２０の間に、より安定して取り付けることができる。
【００２２】
本変形例によると、図２で示した形態と比較して、製造工程におけるアンテナ特性のばらつきを少なくすることができると共に、製造コストを低減することができる。例えば、図２で示した形態によると、金属等である第１グランド接続部３４０をプレスにより形成する場合に、長さや幅に誤差を生じる。また、第１グランド接続部３４０を溶接又はハンダ付けによりアンテナ素子３００に取り付ける場合に、取付位置に誤差を生じる。この場合、アンテナ装置３０は、設計意図とは異なるアンテナ特性を示してしまう。一方、本変形例においては、例えば、弾性体部３６０は、アンテナ素子３００及び第１グランド面３２０の間に押圧されることにより取り付けられる。従って、第１グランド面３２０をアンテナ素子３００に取り付ける場合に、取付の誤差を生じにくい。更に、溶接又はハンダ付けに比べて、押圧による取付は、製造コストが低い。
【００２３】
図４は、本体部４０が閉じられた場合におけるアンテナ装置３０のアンテナ利得を示す。より詳細には、本図は、送受信装置１０を水平面から手前側に４５°傾けた状態における、水平面内の異なる方向に対するアンテナ利得を実線で示している。また、アンテナ装置３０に代えて従来のアンテナ装置を送受信装置１０に取り付けた場合のアンテナ利得を点線で示している。本図から明らかなように、アンテナ装置３０は、略全ての角度において、従来のアンテナ装置よりアンテナ利得が高い。また、アンテナ装置３０は、水平面内の角度の変化に対して、従来のアンテナ装置よりアンテナ利得が安定する。
なお、従来のアンテナ装置は、例えば、本実施形態に示したアンテナ装置３０から、第１グランド面３２０と、第１グランド接続部３４０とを取り除いた構成をとる。
【００２４】
図５は、本体部４０が開かれた場合におけるアンテナ装置３０のアンテナ利得を示す。より詳細には、本図は、本体部４０が表示パネル２５に対して垂直に開かれ、かつ送受信装置１０を水平に設置した状態における、水平面内の異なる方向に対するアンテナ利得を実線で示している。また、アンテナ装置３０に代えて従来のアンテナ装置を送受信装置１０に取り付けた場合のアンテナ利得を点線で示している。本図から明らかなように、アンテナ装置３０は、略全ての角度において、従来のアンテナ装置よりアンテナ利得が高い。
【００２５】
以上の説明から明らかなように、アンテナ装置３０は、第１グランド面３２０及び第２グランド面３３０のそれぞれを背面として電波を放射するので、本体部４０が開かれた場合及び閉じられた場合の双方において、外部と適切に通信できる。
【００２６】
以上、本発明を実施形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることができる。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００２７】
以上で示した実施形態によると、以下の各項目に示すアンテナ装置及び送受信装置が実現される。
（項目１）  棒状のアンテナ素子と、前記アンテナ素子に給電する給電部と、前記アンテナ素子が電波を放射する放射方向に対する背面において、前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられた、第１グランド面と、前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられ、前記第１グランド面とは法線方向が異なる第２グランド面とを備えることを特徴とするアンテナ装置。
（項目２）  前記アンテナ素子の端部を前記第１グランド面に接続する第１グランド接続部と、前記アンテナ素子の前記端部を前記第２グランド面に接続する第２グランド接続部とを更に備え、前記給電部は、前記アンテナ素子のうち、前記端部とは異なる給電点に給電することを特徴とする項目１記載のアンテナ装置。
（項目３）  外周が導電性であり、内部が非導電性であり、一の面が前記第１グランド面に接触し、他の面が前記第２グランド面に接触し、かつ前記アンテナ素子の前記端部に接続された直方体の弾性体部を更に備えることを特徴とする項目１記載のアンテナ装置。
（項目４）  前記給電部は、前記アンテナ素子に対して給電する芯線と、前記第１グランド面及び前記第２グランド面の接線上に接続され、前記芯線が外部から受ける電界及び磁界を遮蔽するシールド部とを有することを特徴とする項目１記載のアンテナ装置。
【００２８】
（項目５）  前記第１グランド面及び前記アンテナ素子間の距離は、前記第２グランド面及び前記アンテナ素子間の距離と略同一であることを特徴とする項目１記載のアンテナ装置。
（項目６）  前記第１グランド面は、前記第２グランド面に直交することを特徴とする項目１記載のアンテナ装置。
（項目７）  前記アンテナ素子は、前記第１グランド面における前記第２グランド面との接線の対辺から、前記第１グランド面に対して垂直方向に設けられ、かつ前記第２グランド面における前記第１グランド面との接線の対辺から、前記第２グランド面に対して垂直方向に設けられることを特徴とする項目６記載のアンテナ装置。
（項目８）  当該アンテナ装置は、利用者に情報を表示する表示パネルを有する送受信装置が、外部と通信する場合に用いられ、前記アンテナ素子は、棒状の平面であり、前記アンテナ素子の平面と、前記表示パネルの側面とは平行であることを特徴とする項目１記載のアンテナ装置。
【００２９】
（項目９）  棒状のアンテナ素子と、前記アンテナ素子に給電する給電部と、前記アンテナ素子が電波を放射する放射方向に対する背面において、前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられた、第１グランド面と、前記アンテナ素子と平行に前記アンテナ素子と近接して設けられ、前記第１グランド面とは法線方向が異なる第２グランド面と、前記アンテナ素子に給電する電力及び／又は前記アンテナ素子が外部から受ける電力を用いて無線通信を行う通信部とを備えることを特徴とする送受信装置。
（項目１０）  前記アンテナ素子の端部を前記第１グランド面に接続する第１グランド接続部と、前記アンテナ素子の前記端部を前記第２グランド面に接続する第２グランド接続部とを更に備え、前記給電部は、前記アンテナ素子のうち、前記端部とは異なる給電点に給電することを特徴とする項目９記載の送受信装置。
【００３０】
（項目１１）  利用者に情報を表示する表示パネルと、前記表示パネルと開閉可能に接続され、閉じられた状態において、前記表示パネルを外部から隠蔽する本体部とを更に備え、前記アンテナ素子は、棒状の平面であり、前記アンテナ素子の平面は、前記表示パネルの側面と平行であり、かつ前記本体部における前記表示部を隠蔽する隠蔽面に対して垂直であることを特徴とする項目９記載の送受信装置。
（項目１２）  前記アンテナ素子は、前記第１グランド面における前記第２グランド面との接線の対辺から、前記第１グランド面に対して垂直方向に設けられ、かつ前記第２グランド面における前記第１グランド面との接線の対辺から、前記第２グランド面に対して垂直方向に設けられることを特徴とする項目９記載の送受信装置。
（項目１３）  前記給電部は、前記アンテナ素子に対して給電する芯線と、前記第１グランド面及び前記第２グランド面の接線上に接続され、前記芯線が外部から受ける電界及び磁界を遮蔽するシールド部とを有することを特徴とする項目９記載の送受信装置。
【００３１】
（項目１４）  前記第１グランド面及び前記アンテナ素子間の距離は、前記第２グランド面及び前記アンテナ素子間の距離と略同一であることを特徴とする項目９記載の送受信装置。
（項目１５）  前記第１グランド面は、前記第２グランド面に直交することを特徴とする項目９記載の送受信装置。
（項目１６）  前記アンテナ素子は、前記第１グランド面における前記第２グランド面との接線の対辺から、前記第１グランド面に対して垂直方向に設けられ、かつ前記第２グランド面における前記第１グランド面との接線の対辺から、前記第２グランド面に対して垂直方向に設けられることを特徴とする項目９記載の送受信装置。
【００３２】
【発明の効果】
上記説明から明らかなように、本発明によれば外部と適切に通信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、送受信装置１０の概略図。
【図２】図２（ａ）は、アンテナ装置３０の斜視図。
図２（ｂ）は、アンテナ装置３０の正面図。
図２（ｃ）は、アンテナ装置３０の側面図。
【図３】図３（ａ）は、変形例におけるアンテナ装置３０の斜視図。
図３（ｂ）は、変形例におけるアンテナ装置３０の側面図。
【図４】図４は、本体部４０が閉じられた場合におけるアンテナ装置３０のアンテナ利得を示すグラフ。
【図５】図５は、本体部４０が開かれた場合におけるアンテナ装置３０のアンテナ利得を示すグラフ。
【符号の説明】
１０  送受信装置
２０  表示部
２５  表示パネル
３０  アンテナ装置
４０  本体部
４００  通信部
３００  アンテナ素子
３１０  給電部
３１２  芯線
３１４  シールド部
３２０  第１グランド面
３３０  第２グランド面
３４０  第１グランド接続部
３５０  第２グランド接続部
３６０  弾性体部
【図１】
2004254148.tif 000003
【図２】
2004254148.tif 000004
【図３】
2004254148.tif 000005
【図４】
2004254148.tif 000006
【図５】
2004254148.tif 000007