(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料を用いて内部に基板収容空間が形成された枠状に形成され、長さ方向の一側にコネクタ取付部が設けられ、長さ方向の他側にアンテナ収容部が設けられたフレームと、該フレームの基板収容空間内に収容された回路基板と、該回路基板の一側に位置して前記フレームのコネクタ取付部に取付けられたコネクタと、前記フレームのアンテナ収容部に収容された状態で前記回路基板の他側に設けられ板状の放射電極板を含む板状アンテナとを備えたカードタイプ無線通信端末装置において、
前記フレームには、該フレームと同じ樹脂材料を用いて形成され前記放射電極板と回路基板との間に挿入されるブロックを設け、
該ブロックは、前記フレームの他側に位置して該フレームと一体に形成したことを特徴とするカードタイプ無線通信端末装置。
【請求項２】
樹脂材料を用いて内部に基板収容空間が形成された枠状に形成され、長さ方向の一側にコネクタ取付部が設けられ、長さ方向の他側にアンテナ収容部が設けられたフレームと、該フレームの基板収容空間内に収容された回路基板と、該回路基板の一側に位置して前記フレームのコネクタ取付部に取付けられたコネクタと、前記フレームのアンテナ収容部に収容された状態で前記回路基板の他側に設けられ板状の放射電極板を含む板状アンテナとを備えたカードタイプ無線通信端末装置において、
前記フレームには、該フレームと同じ樹脂材料を用いて形成され前記放射電極板と回路基板との間に挿入されるブロックを設け、
該ブロックは、前記フレームの左，右両側に形成した一対の梁によって支持した状態で設ける構成としたことを特徴とするカードタイプ無線通信端末装置。
【請求項３】
前記ブロックには、該ブロックを部分的に除去するための複数の切込みを設けてなる請求項１または２に記載のカードタイプ無線通信端末装置。
【請求項４】
前記ブロックには、１個または複数個の貫通孔を設けてなる請求項１または２に記載のカードタイプ無線通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばパーソナルコンピュータのＰＣカードスロット等に取付けられ逆Ｌアンテナ、逆Ｆアンテナ等の板状アンテナを用いて無線電波の送信、受信を行うカードタイプ無線通信端末装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、カードタイプ無線通信端末装置として、長さ方向の一側にコネクタ取付部が形成されると共に他側にアンテナ収容部が形成されたフレームと、該フレームの内部に収容された回路基板と、該回路基板の一側に設けられ前記フレームのコネクタ取付部に取付けられたコネクタと、前記フレームのアンテナ収容部に収容された状態で前記回路基板の他側に設けられ放射電極板を含む板状アンテナとを備えたものが知られている。
【０００３】
そして、このような従来技術によるカードタイプ無線通信端末装置では、板状アンテナを通じて高周波の無線電波を送信、受信し、回路基板に設けられた各種の回路を通じて無線電波に対して信号の変調、復調を行うと共に、コネクタを通じてコンピュータとの間で信号を入力、出力している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した従来技術による無線通信端末装置では、板状アンテナの放射電極板と回路基板との間には隙間（空間）が形成されていた。このため、板状アンテナ（放射電極板）の面積や放射電極板と回路基板との間の離間寸法は、無線電波の周波数のよって概略決められていた。
【０００５】
一方、カードタイプ無線通信端末装置では、外観デザイン等の理由によって、その高さ寸法や放射電極板の面積を予め決められた範囲内に収める必要がある。このため、比較的周波数の低い無線電波を用いる場合には、板状アンテナが過大に大きくなり、フレーム内に収容できなくなるという問題がある。
【０００６】
特に、コンピュータと接続するインターフェイス部分が小型なＰＣカード、ＳＤ（Super Density）カード、ＣＦ（Compact Flash）カード、メモリースティック等に対しては、板状アンテナを適用することができない虞がある。
【０００７】
本発明は上述した従来技術の問題に鑑みなされたもので、本発明は板状アンテナを小型化、低背化することができるカードタイプ無線通信端末装置を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、本発明は、樹脂材料を用いて内部に基板収容空間が形成された枠状に形成され、長さ方向の一側にコネクタ取付部が設けられ、長さ方向の他側にアンテナ収容部が設けられたフレームと、該フレームの基板収容空間内に収容された回路基板と、該回路基板の一側に位置して前記フレームのコネクタ取付部に取付けられたコネクタと、前記フレームのアンテナ収容部に収容された状態で前記回路基板の他側に設けられ板状の放射電極板を含む板状アンテナとを備えたカードタイプ無線通信端末装置に適用される。
【０００９】
そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記フレームには、該フレームと同じ樹脂材料を用いて形成され前記放射電極板と回路基板との間に挿入されるブロックを設け、該ブロックは、前記フレームの他側に位置して該フレームと一体に形成したことにある。
【００１０】
これにより、放射電極板と回路基板との間の静電容量を大きくすることができるから、板状アンテナの容量を大きくすることができ、板状アンテナを小型化かつ低背化することができる。また、ブロックをフレームと一体に形成したから、フレームを樹脂成形するときにフレームと一緒にブロックを加工することができ、ブロックを別途設ける場合に比べて製造コストを低減することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明が採用する構成の特徴は、前記フレームには、該フレームと同じ樹脂材料を用いて形成され前記放射電極板と回路基板との間に挿入されるブロックを設け、該ブロックは、前記フレームの左，右両側に形成した一対の梁によって支持した状態で設けたことにある。
【００１４】
これにより、放射電極板と回路基板との間の静電容量を大きくすることができるから、板状アンテナの容量を大きくすることができ、板状アンテナを小型化かつ低背化することができる。また、ブロックは、フレームの左，右両側に形成した一対の梁によって支持した状態で設けたから、フレームの左，右両側をブロックと梁とによって連結することができ、フレームの強度を高めることができる。
【００１５】
請求項３の発明では、前記ブロックには、該ブロックを部分的に除去するための複数の切込みを設けている。
【００１６】
これにより、切込みを用いてブロックを部分的に切除することができるから、放射電極板と回路基板との間の静電容量を調整することができる。
【００１７】
請求項４の発明では、前記ブロックには、１個または複数個の貫通孔を設けている。これにより、貫通孔の数、大きさ等を適宜設定することによって、放射電極板と回路基板との間の静電容量を調整することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態によるカードタイプ無線通信端末装置を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１９】
まず、図１ないし図５は第１の実施の形態を示し、１はカードタイプ無線通信端末装置の外形をなし上，下が開口した薄形のフレームで、該フレーム１は、無線電波が透過可能な樹脂材料によって略四角形の枠状に形成されている。
【００２０】
ここで、フレーム１は、左，右方向に離間した状態で前，後方向（長さ方向）に延びる左，右の支柱１Ａと、該各支柱１Ａの前側を連結する連結梁１Ｂと、フレーム１の後端側を閉塞して各支柱１Ａの後側を連結する連結部１Ｃと、支柱１Ａの後側に位置して後述の板状アンテナ１１を上側から覆う上カバー１Ｄと、該上カバー１Ｄと対向して支柱１Ａの後側に設けられた下カバー１Ｅとによって構成されている。
【００２１】
また、フレーム１は、左，右の支柱１Ａ、連結梁１Ｂ、連結部１Ｃによって取囲まれた中央部に後述の回路基板７を収容するための基板収容空間２が形成されている。さらに、フレーム１の前側には連結梁１Ｂから前端に向けて開口し後述のコネクタ１０を取付けるためのコネクタ取付部３が形成され、フレーム１の後側には上カバー１Ｄと下カバー１Ｅとの間に画成され後述の板状アンテナ１１を収容するためのアンテナ収容部４が形成されている。
【００２２】
そして、フレーム１は、その上側開口が上パネル５によって施蓋されると共に、その下側開口が下パネル６によって施蓋されている。
【００２３】
７はフレーム１の基板収容空間２内に収容された回路基板で、該回路基板７は、略四角形の板状に形成され、その表面にはＩＣ、ＬＳＩ等からなる通信制御回路部８と、該通信制御回路部８に接続された高周波回路部９と、後述のコネクタ１０、板状アンテナ１１とが取付けられている。また、回路基板７には、フレーム１のアンテナ収容部４に対応した位置に平板状のアース（図示せず）が設けられている。
【００２４】
そして、通信制御回路部８は、コネクタ１０を通じてコンピュータ（図示せず）に接続され、コンピュータからの信号を高周波回路部９を用いて高周波の無線電波に変調して板状アンテナ１１から送信すると共に、高周波回路部９を用いて板状アンテナ１１によって受信した無線電波から信号を復調してコンピュータに入力するものである。
【００２５】
１０は回路基板７の前端側に設けられたコネクタで、該コネクタ１０は、その前面側にコンピュータの端子ピンが挿入される複数のピン穴１０Ａが設けられ、該ピン穴１０Ａ内の端子（図示せず）を通じて通信制御回路部８に接続されている。そして、コネクタ１０は、フレーム１の前端側に取付けられコネクタ取付部３に固定されている。
【００２６】
１１は回路基板７の後端側に取付けられた導電性金属材料からなる板状アンテナで、該板状アンテナ１１は、図５に示すように例えば四角形の板状をなし回路基板７から離間した状態で略水平に配置された放射電極板１１Ａと、該放射電極板１１Ａの角隅側に位置して回路基板７のアース端子７Ａに接続され回路基板７から放射電極板１１Ａに向けて高さ方向に延びたアース側放射素子１１Ｂと、該アース側放射素子１１Ｂから離間して回路基板７の給電端子７Ｂに接続され回路基板７から放射電極板１１Ａに向けて高さ方向に延びた給電側放射素子１１Ｃとによって逆Ｆアンテナを構成している。
【００２７】
そして、板状アンテナ１１は、アース側放射素子１１Ｂ、給電側放射素子１１Ｃをアース端子７Ａ、給電端子７Ｂに半田付けすることによって回路基板７に固定されている。また、放射電極板１１Ａは、回路基板７に設けられたアースと対面すると共に、回路基板７との間に隙間が形成されている。
【００２８】
１２はフレーム１と同じ樹脂材料を用いて連結部１Ｃに一体に形成されたブロックで、該ブロック１２は、図３ないし図５に示すように空気中よりも大きな誘電率を有すると共に、連結部１Ｃから回路基板７に向けて突出した略四角形の板状をなし、アンテナ収容部４内に位置して放射電極板１１Ａと回路基板７のアースとの間に挿入されている。
【００２９】
本実施の形態によるカードタイプ無線通信端末装置は上述のように構成されるものであり、その使用時にはカードタイプ無線通信端末装置をパーソナルコンピュータのＰＣカードスロット等に挿入し、コネクタ１０をコンピュータに接続する。これにより、通信制御回路部８は、コンピュータからの信号を高周波回路部９を用いて高周波の無線電波に変調して板状アンテナ１１から送信すると共に、高周波回路部９を用いて板状アンテナ１１によって受信した無線電波から信号を復調してコンピュータに入力する。
【００３０】
然るに、本実施の形態では、板状アンテナ１１の放射電極板１１Ａと回路基板７との間にはフレーム１に一体に設けられたブロック１２を挿入したから、従来技術のように放射電極板１１Ａと回路基板７との間に空間を形成している場合に比べて、放射電極板１１Ａと回路基板７との間の誘電率を高めて静電容量を大きくすることができる。このため、板状アンテナ１１の容量を大きくして板状アンテナ１１内の電磁波の波長を短くすることができるから、板状アンテナ１１を小型化、低背化することができる。
【００３１】
また、ブロック１２はフレーム１と一体に形成したから、フレーム１を樹脂成形するときにフレーム１と一緒にブロック１２を加工することができる。このため、フレーム１の一部をなすブロック１２を利用して板状アンテナ１１を小型化することができ、ブロック１２を別途設ける場合に比べて製造コストを低減することができる。
【００３２】
さらに、ブロック１２を放射電極板１１Ａと回路基板７との間に挿入するから、ブロック１２によって放射電極板１１Ａを支持することができ、板状アンテナ１１の変形を防ぎ、信頼性、耐久性を高めることができる。
【００３３】
次に、図６および図７は本発明の第２の実施の形態によるカードタイプ無線通信端末装置を示し、本実施の形態の特徴は、ブロックをフレームの左，右両側に形成した一対の梁によって支持した状態で設ける構成としたことにある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３４】
２１は本実施の形態によるフレームで、該フレーム２１は第１の実施の形態によるフレーム１と同様に、左，右の支柱２１Ａ、連結梁２１Ｂ、連結部２１Ｃ、上カバー２１Ｄ、下カバー２１Ｅによって構成されている。そして、フレーム２１は、その中央部に基板収容空間２が形成され、前側にコネクタ取付部３が形成されると共に、後側にアンテナ収容部４が形成されている。
【００３５】
２２はフレーム２１を同じ樹脂材料を用いて一体に形成されたブロックで、該ブロック２２は、略四角形の板状をなしてアンテナ収容部４内に配設されると共に、その左，右両端が梁２３を通じて左，右の支柱２１Ａにそれぞれ連結されている。そして、ブロック２２は梁２３によって支持されると共に、放射電極板１１Ａと回路基板７のアースとの間に挿入されている。
【００３６】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の形態では、ブロック２２をフレーム２１の左，右両側に形成した一対の梁２３によって支持した状態で設けたから、フレーム２１の左，右の支柱２１Ａをブロック２２と梁２３によって連結することができ、フレーム２１の強度を高めることができる。
【００３７】
次に、図８および図９は本発明の第３の実施の形態によるカードタイプ無線通信端末装置を示し、本実施の形態の特徴は、ブロックには、該ブロックを部分的に除去するための複数の切込みを設けたことにある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００３８】
３１は本実施の形態によるフレームで、該フレーム３１は第１の実施の形態によるフレーム１と同様に、左，右の支柱３１Ａ、連結梁３１Ｂ、連結部３１Ｃ、上カバー３１Ｄ、下カバー３１Ｅによって構成されている。そして、フレーム３１は、その中央部に基板収容空間２が形成され、前側にコネクタ取付部３が形成されると共に、後側にアンテナ収容部４が形成されている。
【００３９】
３２はフレーム３１と同じ樹脂材料を用いて連結部３１Ｃに一体に形成されたブロックで、該ブロック３２は、第１の実施の形態によるブロック１２と同様に連結部３１Ｃから回路基板７に向けて突出した略四角形の板状をなし、アンテナ収容部４内に位置して放射電極板１１Ａと回路基板７のアースとの間に挿入されている。
【００４０】
また、ブロック３２の上，下両面には、前，後方向に離間して左，右方向に平行に延びる複数の切込み３３が設けられている。そして、ブロック３２は、手または治具を用いることによって、任意の切込み３３の位置から折曲または切断し、図９中に二点鎖線で示すように板状アンテナ１１に向けて突出した端部３２Ａを部分的に除去できるものである。
【００４１】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の形態では、ブロック３２に複数の切込み３３を設けたから、いずれかの切込み３３を用いてブロック３２を分割することによってブロック３２の大きさを変化させることができる。このため、放射電極板１１Ａと回路基板７との間に挿入するブロック３２の挿入量を変化させることによって、板状アンテナ１１の共振周波数をシフトすることができるから、板状アンテナ１１の使用可能周波数範囲を広げることができる。
【００４２】
また、ブロック３２の挿入量を変化させることによって共振周波数等のアンテナ特性を調整することができるから、例えば板状アンテナ１１の加工誤差に伴う共振周波数等のアンテナ特性のばらつきを補うことができる。
【００４３】
なお、本実施の形態では、ブロック３２の上，下両面に切込み３３を設ける構成としたが、例えばブロックの上，下両面のうち片面側にのみ切込みを設ける構成としてもよい。
【００４４】
次に、図１０および図１１は本発明の第４の実施の形態によるカードタイプ無線通信端末装置を示し、本実施の形態の特徴は、ブロックには複数個の貫通孔を設けたことにある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００４５】
４１は本実施の形態によるフレームで、該フレーム４１は第１の実施の形態によるフレーム１と同様に、左，右の支柱４１Ａ、連結梁４１Ｂ、連結部４１Ｃ、上カバー４１Ｄ、下カバー４１Ｅによって構成されている。そして、フレーム４１は、その中央部に基板収容空間２が形成され、前側にコネクタ取付部３が形成されると共に、後側にアンテナ収容部４が形成されている。
【００４６】
４２はフレーム４１と同じ樹脂材料を用いて連結部４１Ｃに一体に形成されたブロックで、該ブロック４２は、第１の実施の形態によるブロック１２と同様に連結部４１Ｃから回路基板７に向けて突出した略四角形の板状をなし、アンテナ収容部４内に位置して放射電極板１１Ａと回路基板７のアースとの間に挿入されている。
【００４７】
また、ブロック４２には、略円形の開口をもって厚さ方向に貫通した複数（例えば１２個）の貫通孔４３が穿設されている。そして、任意の個数の貫通孔４３には、図１０に示すように例えばブロック４２と同じ樹脂材料の円柱形状をなす穴埋め部材４４が挿入されるものである。
【００４８】
かくして、本実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の形態では、ブロック４２に複数の貫通孔４３を設けたから、これらの貫通孔４３のうち任意の個数の貫通孔４３に穴埋め部材４４を挿入することによって、放射電極板１１Ａと回路基板７との間に挿入するブロック４２の挿入量を変化させることができる。このため、第３の実施の形態と同様に板状アンテナ１１の共振周波数をシフトすることができるから、板状アンテナ１１の使用可能周波数範囲を広げることができると共に、共振周波数等のアンテナ特性のばらつきを補うことができる。
【００４９】
なお、第４の実施の形態では、予め複数の貫通孔４３を形成した後、任意の個数の貫通孔４３に穴埋め部材４４を挿入する構成としたが、貫通孔を設けていないブロックに対して必要な個数の貫通孔を穿設する構成としてもよい。
【００５０】
また、貫通孔４３は円形に限らず、四角形等の多角形でもよく、楕円形、長円形等であってもよい。さらに、ブロック４２には必要な大きさをもった１個の貫通孔を穿設する構成としてもよい。
【００５１】
また、前記第３，第４の実施の形態では、フレーム３１，４１の連結部３１Ｃ，４１Ｃに設けられたブロック３２，４２に対して切込み３３、貫通孔４３を形成するものとしたが、第２の実施の形態と同様にフレームの左，右両側に梁を介して連結したブロックに対して切込み、貫通孔を形成する構成としてもよい。
【００５２】
さらに、前記各実施の形態では、板状アンテナ１１として逆Ｆアンテナを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限らず、板状アンテナは例えば逆Ｌアンテナ、パッチアンテナ等であってもよい。
【００５３】
【発明の効果】
以上詳述した如く、請求項１の発明によれば、フレームには板状アンテナの放射電極板と回路基板との間に挿入されるブロックを形成したから、板状アンテナの容量を大きくすることができ、板状アンテナを小型化、低背化することができる。また、ブロックを放射電極板と回路基板との間に挿入するから、ブロックによって放射電極板を支持することができ、板状アンテナの変形を防ぎ、信頼性、耐久性を高めることができる。
【００５４】
また、請求項１の発明によれば、ブロックはフレームと一体に形成したから、フレームを樹脂成形するときにフレームと一緒にブロックを加工することができる。このため、フレームの一部をなすブロックを利用して板状アンテナを小型化することができ、ブロックを別途設ける場合に比べて製造コストを低減することができる。
【００５５】
請求項２の発明によれば、ブロックをフレームの左，右両側に形成した一対の梁によって支持した状態で設けたから、フレームの左，右両側をブロックと梁によって連結することができ、フレームの強度を高めることができる。
【００５６】
請求項３の発明によれば、ブロックには複数の切込みを設けたから、いずれかの切込みを用いてブロックを部分的に除去することができる。このため、放射電極板と回路基板との間に挿入するブロックの挿入量を変化させ、板状アンテナの共振周波数をシフトさせることができるから、板状アンテナの使用可能周波数範囲を広げることができると共に、アンテナ特性のばらつきを補うことができる。
【００５７】
請求項４の発明によれば、ブロックには１個または複数の貫通孔を設けたから、貫通孔の個数や大きさを適宜設定することによって放射電極板と回路基板との間に挿入するブロックの挿入量を変化させることができる。このため、板状アンテナの共振周波数をシフトすることができるから、板状アンテナの使用可能周波数範囲を広げることができると共に、共振周波数等のアンテナ特性のばらつきを補うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態によるカードタイプ無線通信端末装置を示す斜視図である。
【図２】図１中の矢示II−II方向からみたカードタイプ無線通信端末装置を示す断面図である。
【図３】図２中のアンテナ収容部を拡大して示す断面図である。
【図４】図１中のカードタイプ無線通信端末装置を示す分解斜視図である。
【図５】図４中のフレームと回路基板とを分離した状態で示す分解斜視図である。
【図６】第２の実施の形態によるフレームを示す分解斜視図である。
【図７】第２の実施の形態によるアンテナ収容部を拡大して示す断面図である。
【図８】第３の実施の形態によるフレームを示す分解斜視図である。
【図９】第３の実施の形態によるアンテナ収容部を拡大して示す断面図である。
【図１０】第４の実施の形態によるフレームを示す分解斜視図である。
【図１１】第４の実施の形態によるアンテナ収容部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１  フレーム
２  基板収容空間
３  コネクタ取付部
４  アンテナ収容部
７  回路基板
１０  コネクタ
１１  板状アンテナ
１１Ａ  放射電極板
１１Ｂ  アース側放射素子
１１Ｃ  給電側放射素子
１２，２２，３２，４２  ブロック
２３  梁
３３  切込み
４３  貫通孔
【図１】
0004734808.tif 000002
【図２】
0004734808.tif 000003
【図３】
0004734808.tif 000004
【図４】
0004734808.tif 000005
【図５】
0004734808.tif 000006
【図６】
0004734808.tif 000007
【図７】
0004734808.tif 000008
【図８】
0004734808.tif 000009
【図９】
0004734808.tif 000010
【図１０】
0004734808.tif 000011
【図１１】
0004734808.tif 000012