(57)【要約】      （修正有）【課題】異なる周波数を用いる通信規格をサポートする複合携帯端末において、それぞれの通信規格毎にアンテナを用意すると２つのアンテナにおいて無線干渉が生じ、ビットエラーの増大等が生じる可能性がある。これを回避する為に、２つのアンテナを可能な限り、隔離する必要があった。【解決手段】２つのエレメント２，３を近接して配置し、一方３には給電端子２３と接地端子２２を、もう一方２には接地端子２１のみを設ける。給電端子２３から送信を行うと、誘導電流が生じ給電端子のないエレメント２にも電流が誘起され、両方の共振周波数にて励振されアンテナとして動作する。【選択図】図１
2005064938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電端子及び接地端子を含む給電エレメントと接地端子のみを含む無給電エレメントよりなるアンテナ装置であって、
前記給電エレメントは前記給電端子からの給電によって磁界を発生し、
前記無給電エレメントは前記磁界によって誘導電流を発生することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナ装置であって、前記給電エレメントと前記無給電エレメントが方形であって、
かつ、前記給電エレメントと前記無給電エレメントが平行に配置されることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項３】
請求項１記載のアンテナ装置であって、給電中、前記給電エレメントは前記給電エレメントの固有共振周波数によって励振することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項４】
請求項１記載のアンテナ装置であって、前記無給電エレメントは前記誘導電流を発生中前記無給電エレメントの固有共振周波数によって励振することを特徴とするアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１記載のアンテナ装置であって、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がバネ端子であることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
請求項１記載のアンテナ装置であって、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がスプリングコネクタであることを特徴とするアンテナ装置。
【請求項７】
請求項１記載のアンテナ装置であって、前記給電エレメントと前記無給電エレメントが一体に成形されていることを特徴とするアンテナ装置
【請求項８】
請求項１記載のアンテナ装置であって、前記給電エレメントと前記無給電エレメントが樹脂で一体に成形されていることを特徴とするアンテナ装置
【請求項９】
給電端子及び接地端子を含む給電エレメントと接地端子のみを含む無給電エレメントよりなるアンテナ装置を含む携帯電話機であって、
前記アンテナ装置が前記携帯電話機のリアケースに固定されていることを特徴とする携帯電話機。
【請求項１０】
請求項９記載の携帯電話機であって、前記アンテナ装置が両面テープによって固定されることを特徴とする携帯電話機。
【請求項１１】
請求項９記載の携帯電話機であって、更に基板とクッションを含み、
前記アンテナ装置と前記基板との間に前記クッションが配されることを特徴とする携帯電話機。
【請求項１２】
請求項１１記載の携帯電話機であって、前記クッションが前記アンテナ装置を押圧して前記携帯電話機のリアケースに固定されていることを特徴とする携帯電話機。
【請求項１３】
給電端子及び接地端子を含む給電エレメントと接地端子のみを含む無給電エレメントよりなるアンテナ装置及び基板を含む携帯電話機であって、
前記アンテナ装置が前記基板に固定されていることを特徴とする携帯電話機。
【請求項１４】
請求項１３記載の携帯電話機であって、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がバネ端子であって、前記バネ端子と前記クッションによって前記アンテナ装置が固定されることを特徴とした携帯電話機。
【請求項１５】
請求項１３記載の携帯電話機であって、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がスプリングコネクタであって、前記アンテナ装置が固定されることを特徴とした携帯電話機。
【請求項１６】
請求項９乃至１５記載の携帯電話機であって、筐体の長手方向に対して上方に前記アンテナ装置が固定されることを特徴とした携帯電話機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の小型携帯無線機に用いる内蔵アンテナであって複数の周波数帯に対応すべく複数の周波数を独立して調整できるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機及びＰＨＳ（パーソナルハンディフォンシステム）は、双方の全契約者数が８２００万人を越え（２００３年６月末時点）、一般的に所持されているアイテムとなっている。これらの間では、異なる周波数帯域をサービスを提供している為、相互に共用できる端末を設計する際には、両者の周波数に対応させる必要がある。
【０００３】
また、有線通信同様、無線通信の分野でもデータ通信についての高速化の要求が高まっている。また無線通信固有の問題として１つの基地局にどれだけ多くの端末との間でアクセスできるかと言うマルチアクセス性の向上が求められている。これらの期待に対応すべく従来のＴＤＭＡ（時分割多重方式）を採用するＰＤＣやＧＳＭと言った第２世代方式からＣＤＭＡ（符号分割多重方式）を採用するｃｄｍａ２０００やＷ−ＣＤＭＡと言った第３世代方式に移行しつつある。この移行に際して、第３世代専用の異なる周波数帯が割り振られたが、サービス可能エリアの広がりのペースはコストの関係からスローなペースとなっている。これに対する現実的な解法として、第２世代及び第３世代の双方が使用可能な複合携帯端末が出現している。
【０００４】
更に、近年、デザイン性や携帯性等を考慮して、外部に突出したアンテナよりも無線機の筐体内に内蔵される内蔵アンテナを採用する携帯端末が増加している。前記のような複合携帯端末においてもこの傾向が伺える。
【０００５】
複合携帯端末においては、対応する周波数帯に応じた複数の無線機を内蔵する以外にも、アンテナも複数必要となる。使用者に携帯されることを前提とした複合携帯端末においては、全てのアンテナを内蔵することは困難な問題になる。
【０００６】
加えて、アンテナを小さくして複数のアンテナを内蔵すると、それぞれのアンテナ間で共振に伴う干渉を起すことが多くなり、小型無線機を開発する上でネックとなっていた。しかし、無線干渉の問題に付いては、デュプレクサを用いることで解消の目処が立っている。
【０００７】
これらの問題に対する先行技術としては特開２００３−０８７０２５号公報が挙げられる。すなわち、第１のアンテナを筐体上面に配し、第２のアンテナを操作者の手に覆われない筐体下部に配することで物理的に２つのアンテナを引き離し共振の発生を防ぐ携帯電話機が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−０８７０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、掛かる発明では、アンテナの配置に制約を伴うこととなり、携帯電話機の回路設計上問題があった。特に筐体下部に配される第２のアンテナは手に覆われることで人体の影響を少なくすることが求められる為、回路配置に更なる制限が加えられることになる。
【００１０】
本発明は掛かる問題の解消を解決する為に、複数のアンテナ素子を同一平面状に近接して配置し、各エレメント素子を下方に接地することを可能にし、回路配置上の問題を解消する回路設計方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
給電端子及び接地端子を含む給電エレメントと接地端子のみを含む無給電エレメントよりなるアンテナ装置であって、前記給電エレメントは前記給電端子からの給電によって磁界を発生し、前記無給電エレメントは前記磁界によって誘導電流を発生することを特徴とする。
【００１２】
更に、前記給電エレメントと前記無給電エレメントが平行に配置されることを特徴とする。
【００１３】
また、給電中前記給電エレメントは前記給電エレメントの固有共振周波数によって励振することを特徴とする。
【００１４】
また、前記無給電エレメントは前記誘導電流を発生中前記無給電エレメントの固有共振周波数によって励振することを特徴とする。
【００１５】
また、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がバネ端子であることを特徴とする。
【００１６】
また、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がスプリングコネクタであることを特徴とする。
【００１７】
また、前記給電エレメントと前記無給電エレメントが一体に成形されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記給電エレメントと前記無給電エレメントが樹脂で一体に成形されていることを特徴とする。
【００１９】
給電端子及び接地端子を含む給電エレメントと接地端子のみを含む無給電エレメントよりなるアンテナ装置を含む携帯電話機であって、前記アンテナ装置が前記携帯電話機のリアケースに固定されていることを特徴とする。
【００２０】
また、前記アンテナ装置が両面テープによってリアケースに固定されることを特徴とする。
【００２１】
また、請求項９記載の携帯電話機であって、更に基板とクッションを含み、前記アンテナ装置と前記基板との間に前記クッションが配されることを特徴とする携帯電話機。
【００２２】
また、前記クッションが前記アンテナ装置を押圧して前記携帯電話機のリアケースに固定されていることを特徴とする。
【００２３】
また、給電端子及び接地端子を含む給電エレメントと接地端子のみを含む無給電エレメントよりなるアンテナ装置及び基板を含む携帯電話機であって、前記アンテナ装置が前記基板に固定されていることを特徴とする。
【００２４】
また、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がバネ端子であって、前記バネ端子と前記クッションによって前記アンテナ装置が固定されることを特徴とする。
【００２５】
また、前記給電エレメントの前記給電端子及び前記接地端子と前記無給電エレメントの前記接地端子がスプリングコネクタであって、前記アンテナ装置が固定されることを特徴とした携帯電話機。
【００２６】
また、筐体の長手方向に対して上方に前記アンテナ装置が固定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明では操作者の手の影響を受けない携帯電話機の筐体上方の箇所に２つのアンテナ素子を配置すること及び複数のアンテナ素子の１に給電することで他方のアンテナ素子に誘導電力を誘起させ、両方のアンテナ素子を固有共振周波数で励振させることでアンテナとして動作させる。
【００２８】
また、上記構成を取ることで、操作者の手の影響を受けない為、結果、アンテナ利得の向上に役立つ。
【００２９】
更には、双方のアンテナ素子を近接した位置に配置することができる為、回路構成上の自由度が増すことになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下実施例に則り本発明を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３１】
図１は本発明の第一の実施の形態に用いるアンテナ装置１００のアンテナ素子１の斜視図であり、図２は図１のアンテナ素子１より構成されるアンテナ装置１００の構成を表す斜視図である。図３は図２のアンテナ装置１００上面に両面テープ５をつけ携帯電話機内に固定可能にしたものの斜視図であり、図４はアンテナ装置１００配置後の携帯電話機２００の断面図、図５は図２のアンテナ装置１００を基板７上に配置した際の基板７とアンテナ装置１００の位置関係の概略を表す斜視図である。
【００３２】
本発明のアンテナ素子１は大別すると、無給電エレメント素子２と給電エレメント素子３から構成される。無給電エレメント素子２はバネ端子（接地）２１によって基板７上に接続されている。また、給電エレメント素子３もバネ端子（接地）２２及びバネ端子（給電）２３によって基板７上に接続されている。
【００３３】
バネ端子（接地）２１とバネ端子（接地）２２は基板７の接地パターン（図示せず）と接続され、接地される。またバネ端子（給電）２３は基板７の給電パターン（図示せず）と接続され、無線回路と接続される。なお、本実施例では各端子をバネ端子としているが、これは必ずしもバネ端子とする必要は無い。何故なら、両面テープ５でリアケース８と固定されるのであれば敢えてバネとする必要は無いからである。
【００３４】
本発明に係わるアンテナ装置１００はアンテナ素子１、樹脂４の他、両面テープ５から構成されている。
【００３５】
また携帯電話機２００はアンテナ装置１００、基板７の他、リアケース８及びフロントケース９から構成されている。
【００３６】
基板７には受話部１０及び送話部１１が設けられている。但し、図５では受話部１０及び送話部１１は省略されている。
【００３７】
図２はアンテナ素子１の無給電エレメント素子２と給電エレメント素子３の下部に樹脂４を充填することで無給電エレメント素子２と給電エレメント素子３を固定し、無給電エレメント素子２と給電エレメント素子３との間隔を固定する役割を有する。本発明は、給電エレメント素子３にバネ端子（給電）２３から給電することで誘導電流により無給電エレメント素子２にも電流が誘起されて両方のアンテナ素子が固有共振周波数にて励起されることで双方の素子がアンテナとして動作することを目的としている。しかし、無給電エレメント素子２と給電エレメント素子３の間隔が携帯電話機１００の向きや状態に応じて変化したのでは、一定の誘導電流を発揮することはできない。樹脂４はこの間隔を固定する為のものである。
【００３８】
図２の構成のまま基板７にアンテナ装置１００を実装すると、アンテナ装置１００の全重量をバネ端子（接地）２１、バネ端子（接地）２２及びバネ端子（給電）２３によって保持することとなり、物理的安定性を欠くことになる。これに対する対応として図３のようにアンテナ装置１００の上面に両面テープ５を貼り付け、リアケース８に固定することで上述する端子群に過度の応力がかかることを防ぐことができる。また、基板７のアンテナ装置１００の下方に当たる部分にも部品（本実施例では受話部１０）が実装可能な点で有効である。なお、十分な強度が保持できるのであれば、バネ端子（接地）２１、バネ端子（接地）２２及びバネ端子（給電）２３によって保持することを本発明は否定するものではない。
【００３９】
図４は上述した両面テープ５でアンテナ装置１００が固定された携帯電話機２００の断面図である。アンテナ装置１００はリアケース８と両面テープ５によって接続されており、端子に過度の応力が加えられないこと、及びアンテナ装置１００下部にも部品を実装するスペースを確保できることが分かる。
【００４０】
図５は図４の携帯電話２００の基板７にアンテナ装置１００を設けた際の基板７上における位置関係の概略を表した斜視図である。基板７を携帯電話機２００に配した際に携帯電話機２００の長手方向の上方に当たる箇所にアンテナ装置１００が設けられることが分かる。通常の使用方法を想定すれば、長手方向の上方に受話部が、下方に送話部が配されことになるが、必ずしもこれには拘るものではない。
【００４１】
なお、無給電エレメント素子２と給電エレメント素子３の無線干渉の問題は残知するが、これについてはデュプレクサを用いて干渉を抑止する。
【００４２】
さらに給電エレメント２と給電エレメント素子３の固有共振周波数の調整は各エレメントの形状変更、基板との間隔の調整によって修正することができる。
【実施例２】
【００４３】
以下に図６及び図７を用いて本発明の第２の実施例を説明する。
【００４４】
図６は本発明の第二の実施の形態に用いるアンテナ装置１０１の斜視図であり、図７は該アンテナ装置１０１を携帯電話機２０１の断面図である。
【００４５】
図６はアンテナ装置１０１の斜視図である。第一の実施例のアンテナ装置１００と異なる点は両面テープ５の替わりにクッション６が設けられている点である。これによって、アンテナ素子１０１はリアカバー８と異なり基板７に固定されることになり、実装可能面積の点では第一の実施例には劣るが、組み立て容易性の面では第一の実施例に勝ることとなる。何故なら基板７にアンテナ１０１が固定されたことを確認した上でリアカバー８に基板７を組込むことができるためである。また実装可能面積を稼ぐのであれば、クッション６を中空にしたり、クッション６を複数の小クッション群から構成し、各クッション毎に基板と樹脂４を固定することで解決が可能である。
【００４６】
図７はアンテナ装置１０１を用いた携帯電話機２０１の断面図である。クッション６によりアンテナ装置１０１がリアカバー８の内壁面に押圧して固定される。
【００４７】
なお、クッション６によりアンテナ装置１０１の無給電エレメント素子２と給電エレメント素子３が一定の距離を確保できるのであれば、リアカバー８の内壁面への押圧は必ずしも必要ではない。何故ならバネ端子（接地）２１、バネ端子（接地）２２及びバネ端子（給電）２３のバネ応力とクッションの反力によって、リアカバー８の内壁面に押圧するのと同様の効果が得られる為である。
【実施例３】
【００４８】
以下に図８を用いて本発明の第３の実施例を説明する。
【００４９】
図８はアンテナ素子１２の構成を表す斜視図である。図１とは異なり、基板７との間をスプリングコネクタで接続する点が特徴である。
【００５０】
無給電エレメント素子２はスプリングコネクタ（接地）３１で基板７との接続がなされる。なお、一点で固定されることに不安があれば、非導通のスプリングコネクタを１乃至２以上用いて基板７に接続すれば良い。
【００５１】
給電エレメント素子３はスプリングコネクタ（接地）３２とスプリングコネクタ（給電）３３で基板７と固定される。
【００５２】
スプリングコネクタを用いることでリアカバー８の内壁面との接触を極力減らす若しくはなくす設計が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第一の実施の形態に用いるアンテナ素子の斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に用いるアンテナ装置の斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に用いるアンテナ装置に両面テープを添付した際の斜視図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態に用いるアンテナ装置を用いた携帯電話機の断面図である。
【図５】本発明の第一の実施の形態に用いるアンテナ装置を基板に取りつけた際の斜視図である。
【図６】本発明の第二の実施の形態に用いるアンテナ装置にクッションを付した際の斜視図である。
【図７】本発明の第二の実施の形態に用いるアンテナ装置を用いた携帯電話機の断面図である。
【図８】本発明の第三の実施の形態に用いるアンテナ素子の斜視図である。
【符号の説明】
【００５４】
１  アンテナ素子
２  無給電エレメント素子
３  給電エレメント素子
４  樹脂
５  両面テープ
６  クッション
７  基板
８  リアケース
９  フロントケース
１０  受話部
１１  送話部
１００  アンテナ装置
２００  携帯電話機
【図１】
2005064938.tif 000003
【図２】
2005064938.tif 000004
【図３】
2005064938.tif 000005
【図４】
2005064938.tif 000006
【図５】
2005064938.tif 000007
【図６】
2005064938.tif 000008
【図７】
2005064938.tif 000009
【図８】
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