(57)【要約】【課題】5つのバンドのWWAN動作を行うように824MHzないし960MHz及び1710MHzないし2170MHzを少なくともカバーする2つの広い動作帯域で動作するアンテナを備えた電子通信装置を提供すること。【解決手段】接地要素を有するアンテナ構造を有する電子通信装置において、接地要素には該接地要素のエッジに設けられた第1突出部、第1ノッチ及び第2ノッチがあり、第1ノッチ及び前記第2ノッチは接地要素の前記エッジのコーナーには設けられてはおらず、第1突出部は第1ノッチ及び第2ノッチの間に設けられている。電子通信装置はアンテナ素子を有し、アンテナ素子及び接地要素は異なる平面内にあり、アンテナ素子は接地要素上に突出部を有し、突出部は第1突出部、第1ノッチの一部分及び第2ノッチの一部分を覆っている。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地要素を有するアンテナ構造を有する電子通信装置であって、
前記接地要素には該接地要素のエッジに設けられた第1突出部、第1ノッチ及び第2ノッチがあり、前記第1ノッチ及び前記第2ノッチは前記接地要素の前記エッジのコーナーには設けられてはおらず、前記第1突出部は前記第1ノッチ及び前記第2ノッチの間に設けられ、
当該電子通信装置はアンテナ素子を有し、該アンテナ素子及び前記接地要素は異なる平面内にあり、
前記アンテナ素子は前記接地要素上に突出部を有し、該突出部は前記第1突出部、第1ノッチの一部分及び第2ノッチの一部分を覆っている、電子通信装置。
【請求項２】
前記接地要素はE字を反転させた形状をなす、請求項1記載の電子通信装置。
【請求項３】
前記接地要素の前記エッジに設けられた前記第1ノッチの第1長さは前記エッジの長さの20％及び40％の間にあり、前記接地要素の前記エッジに設けられた前記第2ノッチの第2長さは前記エッジの長さの20％及び40％の間にある、請求項1記載の電子通信装置。
【請求項４】
前記アンテナ素子が短絡したループストリップを有し、該短絡したループストリップは閉ループをなしかつ短絡端部を有し、前記短絡したループストリップは前記短絡端部を介して前記接地要素に電気的に接続され、
前記アンテナ素子が給電部を有し、該給電部は信号源に電気的に接続されて給電を行い、前記給電部は前記短絡したループストリップを励起するように形成されている、請求項1記載の電子通信装置。  
【請求項５】
前記短絡したループストリップは前記給電部を少なくとも部分的に包囲している、請求項4記載の電子通信装置。
【請求項６】
前記短絡したループストリップ及び前記給電部の間にカップリングギャップがあり、該カップリングギャップは約0.5mmである、請求項4記載の電子通信装置。
【請求項７】
前記給電部がT字形状又はL字形状をなす、請求項4記載の電子通信装置。
【請求項８】
前記アンテナ素子が第1の動作帯域及び第2の動作帯域を有し、該第1の動作帯域は約824MHzないし960MHzの範囲をカバーし、該第2の動作帯域は約1710MHzないし2170MHzの範囲をカバーしている、請求項1記載の電子通信装置。
【請求項９】
前記第1突出部は電子素子に適合している、請求項1記載の電子通信装置。
【請求項１０】
前記電子素子は前記アンテナ素子及び前記第1突出部の間に設けられている、請求項9記載の電子通信装置。
【請求項１１】
接地要素を有するアンテナ構造であって、
前記接地要素には該接地要素のエッジに設けられた第1突出部、第1ノッチ及び第2ノッチがあり、前記第1ノッチ及び前記第2ノッチは前記接地要素の前記エッジのコーナーには設けられてはおらず、前記第1突出部は前記第1ノッチ及び前記第2ノッチの間に設けられ、
当該アンテナ構造はアンテナ素子を有し、該アンテナ素子及び前記接地要素は異なる平面内にあり、
前記アンテナ素子は前記接地要素上に突出部を有し、該突出部は前記第1突出部、第1ノッチの一部分及び第2ノッチの一部分を覆っている、アンテナ構造。
【請求項１２】
前記接地要素はE字を反転させた形状をなす、請求項11記載のアンテナ構造。
【請求項１３】
前記接地要素の前記エッジに設けられた前記第1ノッチの第1長さは前記エッジの長さの20％及び40％の間にあり、前記接地要素の前記エッジに設けられた前記第2ノッチの第2長さは前記エッジの長さの20％及び40％の間にある、請求項11記載のアンテナ構造。
【請求項１４】
前記アンテナ素子が短絡したループストリップを有し、該短絡したループストリップは閉ループをなしかつ短絡端部を有し、前記短絡したループストリップは前記短絡端部を介して前記接地要素に電気的に接続され、
前記アンテナ素子が給電部を有し、該給電部は信号源に電気的に接続されて給電を行い、前記給電部は前記短絡したループストリップを励起するように形成されている、請求項11記載のアンテナ構造。  
【請求項１５】
前記短絡したループストリップは前記給電部を少なくとも部分的に包囲している、請求項14記載のアンテナ構造。
【請求項１６】
前記短絡したループストリップ及び前記給電部の間にカップリングギャップがあり、該カップリングギャップは約0.5mmである、請求項14記載のアンテナ構造。
【請求項１７】
前記給電部がT字形状又はL字形状をなす、請求項14記載のアンテナ構造。
【請求項１８】
前記アンテナ素子が第1の動作帯域及び第2の動作帯域を有し、該第1の動作帯域は約824MHzないし960MHzの範囲をカバーし、該第2の動作帯域は約1710MHzないし2170MHzの範囲をカバーしている、請求項11記載のアンテナ構造。
【請求項１９】
前記第1突出部は電子素子に適合している、請求項11記載のアンテナ構造。
【請求項２０】
前記電子素子は前記アンテナ素子及び前記第1突出部の間に設けられている、請求項19記載のアンテナ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子通信装置及びそれに搭載されたアンテナ構造に関連し、特に、エッジに設けられた突出部及び複数のノッチを有する接地要素を備えたアンテナ構造及び電子通信装置に関連し、そのエッジには組み込み式のマルチバンドアンテナ素子が設けられ、そのアンテナ素子はワイドバンドで動作することが可能でありかつ接地要素に近接して一体化できるようになっている。
【背景技術】
【０００２】
移動通信技術の進展と共に移動通信装置は人間の生活に大きな影響を及ぼし、我々の生活環境は様々な運用システムの電磁波にあふれている。その結果、人体に対する電磁波の影響は重要な関心事となり、特に移動電話やタブレット型コンピュータ等のように長時間ユーザに接することを要する電子通信装置については特に問題視されている。更に、電子通信装置の内蔵アンテナのパフォーマンスは、電子通信装置が使用される場合におけるユーザの手の影響を受けることとなり、この問題も当該技術分野において重要な関心事になっている。例えば、「Multiband  folded  loop  antenna」と題する米国特許(特許文献1)においては、マルチバンドループアンテナを備えた電子通信装置が開示されており、そのループアンテナは、接地要素のエッジに設けられかつワイドバンドの動作を行えるようにエッジ全体を占めている。そのようなアンテナ構造は周辺の電子装置に近接して組み込むことができず、装置の内部空間を浪費してしまうことになる。更に、電子通信装置が使用される場合、ユーザの手とアンテナ素子との間の距離は短いので、アンテナの放射特性はユーザの手の影響を受けやすい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第7,768,466号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って5バンドのWWAN動作を行うように824MHzないし960MHz及び1710MHzないし2170MHzを少なくともカバーする2つの広い動作帯域で動作するアンテナを備えた電子通信装置を如何にして提供するかは、当該技術分野において重要な問題となっている。更に、ユーザの手の影響を減らすためにアンテナとユーザの手との間の距離を長くすることを可能にし、アンテナ素子を周辺の電子素子に近接して一体化できるようにすることも望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一形態による電子通信装置は、
接地要素を有するアンテナ構造を有する電子通信装置であって、
前記接地要素には該接地要素のエッジに設けられた第1突出部、第1ノッチ及び第2ノッチがあり、前記第1ノッチ及び前記第2ノッチは前記接地要素の前記エッジのコーナーには設けられてはおらず、前記第1突出部は前記第1ノッチ及び前記第2ノッチの間に設けられ、
当該電子通信装置はアンテナ素子を有し、該アンテナ素子及び前記接地要素は異なる平面内にあり、
前記アンテナ素子は前記接地要素上に突出部を有し、該突出部は前記第1突出部、第1ノッチの一部分及び第2ノッチの一部分を覆っている、電子通信装置である。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明の第1形態による電子通信装置及びそこに設けられたアンテナ構造を示す図。
【図２】本発明の第1形態による電子通信装置の接地要素及びそこに設けられたアンテナ構造を示す図。
【図３】本発明の第1形態による電子通信装置及びそこに設けられたアンテナ構造によるリターンロスを示す図。
【図４】本発明の第2形態による電子通信装置及びそこに設けられたアンテナ構造を示す図。
【図５】本発明の第3形態による電子通信装置及びそこに設けられたアンテナ構造を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
従って本発明の目的の1つは、電子通信装置が使用される場合に、ユーザの手による影響を減少させる電子通信装置及びアンテナ構造を提供し、アンテナ素子が周辺の電子素子(例えば、データ転送ポート等)の近くで一体化できるようにすることである。
【０００８】
本発明の一形態によれば、アンテナ構造を有する電子通信装置が提供される。アンテナ構造は接地要素及びアンテナ素子を含む。前記接地要素には該接地要素のエッジに設けられた第1突出部、第1ノッチ及び第2ノッチがあり、前記第1ノッチ及び前記第2ノッチは前記接地要素の前記エッジのコーナーには設けられてはおらず、前記第1突出部は前記第1ノッチ及び前記第2ノッチの間に設けられている。前記接地要素の前記エッジに設けられた前記第1ノッチの第1長さは前記エッジの長さの20％及び40％の間にあり、前記接地要素の前記エッジに設けられた前記第2ノッチの第2長さは前記エッジの長さの20％及び40％の間にある。更に、アンテナ素子及び前記接地要素は異なる平面内にある。前記アンテナ素子は前記接地要素上に突出部を有し、該突出部は前記第1突出部、第1ノッチの一部分及び第2ノッチの一部分を覆っている。
【０００９】
本発明の別の形態によれば、アンテナ構造が提供される。アンテナ構造は接地要素及びアンテナ素子を有する。前記接地要素には該接地要素のエッジに設けられた第1突出部、第1ノッチ及び第2ノッチがあり、前記第1ノッチ及び前記第2ノッチは前記接地要素の前記エッジのコーナーには設けられてはおらず、前記第1突出部は前記第1ノッチ及び前記第2ノッチの間に設けられている。更に、アンテナ素子及び前記接地要素は異なる平面内にある。前記アンテナ素子は前記接地要素上に突出部を有し、該突出部は前記第1突出部、第1ノッチの一部分及び第2ノッチの一部分を覆っている。
【００１０】
周辺の接地要素からの影響を克服するために、本発明によるアンテナ素子は閉ループをなすループアンテナを採用し、第1の動作帯域及び第2の動作帯域を有する。ループアンテナは短絡により接地要素に結合され、第1の動作バンドをなすように共振モードを励起し、共鳴長は第1の動作帯域の中心周波数の半波長に等しい。更に、全波共振モードは第2の動作バンドをなすようにループアンテナにより励起される。第1動作バンドは約824MHzないし960MHzを含み、第2動作バンドは約1710MHzないし2170MHzを含む。
【００１１】
様々な図面に示されている好適な形態に関する以下の詳細な説明を理解することで、本発明に関する上記及びその他の課題及び手段は当業者に明確になるであろう。
【００１２】
以下の説明は本発明を使用する際に最良であると考えられるモードに関する。添付図面を参照しながら以下の形態を詳細に説明する。
【００１３】
発明の詳細な説明及び特許請求の範囲において、特定の要素、部材又は手段を示すために特定の用語が使用される。当業者に理解されているように、製造業者は様々な名称で素子に言及している。本願は、名称は異なるが機能は異なっていない素子を区別するようには意図されていない。以下の説明及び特許請求の範囲において、「含む」及び「有する」という用語は開放形式で使用されており、「・・・を含むが、それらに限定されない」ことを意味するように解釈されるべきである。また、「結合」という用語は間接的又は直接的な電気的接続を意味するように意図されている。従って或る装置が他の装置と結合されていた場合、その接続は直接的な電気接続であるかもしれないし、或いは他の装置及び接続を介した間接的な電気接続によるものであるかもしれない。
【００１４】
図1及び図2を参照するに、図1は本発明の第1形態による電子通信装置1及びそこに設けられたアンテナ構造を示す図であり、図2は本発明の第1形態による電子通信装置1の接地要素を示す図である。この形態において電子通信装置1は接地要素10及びアンテナ素子11を含む。接地要素10のエッジ101に設けられた第1突出部104と、第1ノッチ102と、第2ノッチ103とが存在する。第1ノッチ102及び第2ノッチ103は接地要素10のエッジ101の隅、角又はコーナーには設けられておらず、第1ノッチ102及び第2ノッチ103の間に第1突出部104が設けられていることに留意を要する。言い換えれば、接地要素10はEという字を反転させた形状を形成している。この形態の場合、アンテナ素子11及び接地要素10は異なる平面に設けられており、(図2に示されているように)アンテナ素子11は接地要素10の突出部21を有し、突出部21は第1突出部104の一部分、第1ノッチの一部分及び第2ノッチ103の一部分をカバーしている(覆っている)。更に、第1突出部104は電子素子16に適合するように設けられている。
【００１５】
この形態においてアンテナ素子11は基板12、短絡ループストリップ13及び給電部14を含んでいるが、本発明がこの形態に限定されるように解釈されるべきではない。短絡ループストリップ13は閉ループを形成し短絡端部131を有し、短絡ループストリップ13は短絡端部131を介して接地要素10に電気的に接続されている。更に、給電部14は、信号源15に電気的に接続された給電端部141を有し、給電部14は短絡ループストリップ13を励起するように配置されている。
【００１６】
この形態において、短絡ループストリップ13は給電部14を少なくとも部分的に包囲していることに留意を要する。短絡ループストリップ13及び給電部14の間に結合ギャップ又はカップリングギャップDが存在し、カップリングギャップDは約0.5mmである。第1形態に示されている給電部14はT字型を形成している。
【００１７】
図1及び図3を参照するに、図3は本発明の第1形態による電子通信装置及びそこに設けられたアンテナ構造によるリターンロスを示す。この形態において電子通信装置1のサイズは次の通りである：接地要素10は115mmの長さ及び60mmの幅を有し、第1ノッチ102は20mmの幅及び10mmの深さを有し、第2ノッチ103は20mmの幅及び10mmの深さを有し、第1ノッチ102及び第2ノッチ103の双方共に接地要素10のエッジ101のコーナーには設けられておらず、第1突出部104は10mmの幅及び10mmの長さを有し、短絡ループストリップ13は150mmの長さを有し、接地要素10のアンテナ素子11の突出部21は10×42mm2のサイズを有する。実験結果及び6-dBリターンロスの規定によれば、電子通信装置1及びアンテナ構造の第1の動作バンド31は2つのバンドGSM（登録商標）850/900のオペレーション範囲をカバーし、第2の動作バンド32は3つのバンドGSM（登録商標）1800/1900/UMTSのオペレーション範囲(約1710MHzないし2170MHz)をカバーし、従ってアンテナ構造は5バンドのWWAN動作条件を満足することができる。更に、この形態の場合、短絡ループストリップ13は給電部14により励起され、(例えば860MHz付近のような)低い周波数において半波長の共鳴モードが励起され、824MHzないし960MHzを少なくともカバーする第1の広帯域動作バンド31を形成し、(例えば1800MHzのような)高い周波数において高次の共鳴モードが励起される。更に、約2000MHzの給電部14により高周波の共鳴モードを励起することも可能であり、これら2つの更に高い周波数共鳴モードは、1710MHzないし2170MHzを少なくともカバーする第2の広帯域動作バンド32を形成するように組み合わせられる。短絡ループストリップ13は閉じた金属ループを形成し、その金属ループはアンテナ素子11及び接地要素10又は周囲の間の結合の影響(カップリングの影響)を減らすように均衡させる特性を有し、アンテナ素子11は隣接する接地要素10と近接して組み合わせられ、小さな近接電磁界放射を有するようにすることに留意を要する。アンテナ素子11は接地要素10の第1ノッチ102及び第2ノッチ103によって囲まれているので、電子通信装置1が使用される場合に、ユーザの手及びアンテナ素子11によるカップリングの影響を減らすことができる。更に、第1突出部104は電子素子又は電子要素16(例えば、データ転送ポート)に適合するように更に設けられ、アンテナ構造が周辺の電子素子の近くで一体化でき、簡易な構造を有し、かつ容易に製造できるようにし、これは実際の製品の条件を満たすことを可能にする。
【００１８】
図4を参照するに、本発明の第2形態による電子通信装置4及びそこに設けられたアンテナ構造が示されている。第2形態として示されている電子通信装置4の構造は第1形態として示されている電子通信装置1の構造と同様であり、それらの間の相違は、図4に示されている電子通信装置のアンテナ素子41(短絡ループストリップ43及び給電部44を含む)が基板に設けられていない点である。すなわち、アンテナ素子41は金属シートを直接的に切断することで製造可能であり、製造の柔軟性を向上させる。
【００１９】
図5を参照するに、本発明の第3形態による電子通信装置5及びそこに設けられたアンテナ構造が示されている。第3形態として示されている電子通信装置5の構造は第1形態として示されている電子通信装置1の構造と同様であり、それらの間の相違は、図5に示されている電子素子56がアンテナ素子51(短絡ループストリップ53及び給電部54を含む)と第1突出部104との間に設けられ、電子通信装置5の全体的な厚みを薄くしている点である。更に、この形態における給電部54はL字型を形成している。すなわち、アンテナ素子11/14/51の給電部14/44/54の形状は図示の形状に限定されない。
【００２０】
第2形態の電子通信装置4の構造及び第3形態の電子通信装置5の構造は、第1形態の電子通信装置1の構造に類似しており、5バンドのWWAN動作範囲をカバーする2つの同様な広い動作帯域を形成していることに留意を要する。
【００２１】
当業者は、図1、図4及び図5に示されている電子通信装置及びアンテナ構造に対する様々な変形が、本発明の精神から逸脱することなくなされてよいことを理解するであろう。更に、短絡ループストリップ13/43/53及び給電部14/44/54の屈曲の形状及び個数は図示のものに限定されず、屈曲させる方向(折り曲げる方向)、折り曲げる角度及び折り曲げる形状は本発明を限定するように解釈すべきでない。
【００２２】
以上により、2つの広い動作帯域を形成することが可能なアンテナ素子を有する電子通信装置及びそのアンテナ構造が提供された。そのようなアンテナ構造は簡易な構造であって近接電磁界放射が少なく、電子通信装置が使用される場合におけるユーザの手とのカップリングの影響は減少し、アンテナ素子は隣接する電子素子の近くに一体化することができる。アンテナ構造の2つの動作バンドは、2つのバンドGSM（登録商標）850/900の動作範囲(約824MHzないし960MHz)及び3つのバンドGSM（登録商標）1800/1900/UMTSの動作範囲(約1710MHzないし2170MHz)をそれぞれカバーし、これにより5バンドのWWMANの動作条件を満たすことができる。
【００２３】
本発明の教示内容を保持しつつ、上記の装置及び方法に対する様々な修正例及び代替例がなされてもよいことを、当業者は容易に認めるであろう。従って上記の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【００２４】
10  接地要素
12  基板  
13  短絡ループストリップ
14  給電部
101  エッジ
102  第1ノッチ
103  第2ノッチ
104  第1突出部
【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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