(57)【要約】【課題】無線装置等に使用されるアンテナに関し、配線基板のグランドとの容量結合が低減した搭載状態にできるものを提供する。【解決手段】アンテナ素子２１を、前端が給電部となる下面直線部２３から後面直線部２４および上部Ｌ字部２５を介して、その後、第１傾斜部２６Ａ、後部第１直線部２７Ａ、上部第１クランク部２８Ｂの順に繋がっていく側面視で三角形の螺旋構成部位をもつものに構成すると共に、その螺旋の隣り合う下方の角部どうしを繋ぐ陵部分で配置面に配置されるものとした。このため、上記配置箇所および上記三角形の辺部分となる例えば第３傾斜部２６Ｃが、配線基板１０のグランド１１から所定距離遠ざかった位置に配置される搭載状態にでき、グランド１１との容量結合が低減して良好な各種アンテナ特性が得られるものにできる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
螺旋状のアンテナ素子を備え、無線装置の配線基板上もしくはその近傍に配置されて搭載されるアンテナであって、その螺旋状のアンテナ素子が、上記配線基板のグランドに近接する箇所を部分的に逃がした側面視形状での螺旋構成部位をもつものとされたことを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
アンテナ素子を、側面視形状で三角形またはその三角形の角部が面取りされた螺旋構成部位をもつものとすると共に、その螺旋の隣り合う一つの角部どうしを繋ぐ陵部分で配置面に配置されるものとして、上記配置箇所および上記三角形の辺部分が、配線基板のグランドに対し所定距離遠ざかった位置に配置される搭載状態となる請求項１記載のアンテナ。
【請求項３】
アンテナ素子を、側面視形状で逆Ｌ字型の螺旋構成部位をもつものとすると共に、上記Ｌ字の一方の端部で配置面に配置されるものとして、上記配置箇所および上記Ｌ字の他方の辺部分が、配線基板のグランドに対し所定距離遠ざかった位置に配置される搭載状態となる請求項１記載のアンテナ。
【請求項４】
フィルムに導体パターンが形成され、そのフィルムが曲げられることにより、上記導体パターンが、配線基板のグランドに近接する箇所を部分的に逃がした側面視形状での螺旋構成部位をもつアンテナ素子に形成された請求項１記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として移動体通信用の無線装置等に使用されるアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話を代表とする移動体通信用の無線装置は、近年では、電話やメールだけの機能に留まらず、Bluetoothなどのワイヤレス化や、ワンセグなどのデジタルテレビなどのさまざまな機能が付加されたものへの需要が高まっている。そして、その無線装置に搭載されるアンテナは、無線装置の性能を左右する重要なデバイスの一つであると共に、無線装置のデザイン性が重視されるため、無線装置に内蔵されるアンテナも多く使用されている。
【０００３】
ここで、そのような無線装置に内蔵されて搭載されるアンテナについて図面を用いて説明する。
【０００４】
図６は、無線装置に内蔵されて搭載されている従来のアンテナの斜視図、図７は、同アンテナの搭載状態を説明する断面図である。なお、図７は、図６のＸ−Ｘ線における位置での断面を示したものであり、判り易くするために保持部の図示を省略した図としている。
【０００５】
従来のアンテナは、図６に示すように、直方体形状にセラミック材料などで形成された保持部１とアンテナ素子２とから構成されている。
【０００６】
アンテナ素子２は、保持部１下面に互いに平行関係で直線状に形成された下面第１導体部３Ａ、下面第２導体部３Ｂ、・・・下面第７導体部３Ｇと、保持部１上面に互いに平行関係で斜め方向に伸びる線状に形成された上面第１導体部４Ａ、上面第２導体部４Ｂ、・・・上面第７導体部４Ｇとが、後部スルーホール５（５Ａ、５Ｂ、・・・５Ｇ）および前部スルーホール６（６Ａ、６Ｂ、・・・６Ｆ）を介して螺旋状になるように接続されて構成されている。
【０００７】
つまり、保持部１の下面左端位置における下面第１導体部３Ａの前端側が給電部としてなり、その後端側が、後部第１スルーホール５Ａを介して上面第１導体部４Ａの後端に接続され、その上面第１導体部４Ａの前端が、前部第１スルーホール６Ａを介して下面第２導体部３Ｂの前端に接続され、下面第２導体部３Ｂの後端が後部第２スルーホール５Ｂを介して上面第２導体部４Ｂの後端に繋がれ、以下同様に、各スルーホールと各導体部が順次繋がれていって、最後、保持部１の上面右端位置の上面第７導体部４Ｇの開放した前端側が素子の開放端としてなる構成とされている。
【０００８】
そして、当該アンテナは、図７に示すように、無線装置の内部に配される機器の配線基板１０上に載せられて搭載状態とされ、側面視方形での螺旋状に構成されたアンテナ素子２で電波を受け、その電波により励起された電流が、アンテナの給電部およびその給電部が接続された配線基板１０上の給電ラインを介してＲＦ回路に伝達されて電波の受信を行う。一方、電波の送信時には、ＲＦ回路からの信号をアンテナ素子２から放射して送信を行うものであった。
【０００９】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
【特許文献１】特開２００５−１３６５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来のアンテナは、アンテナ素子２が側面視方形の螺旋構成のものであったため、使用機器への搭載状態では、図７にも示すように、同一長さで形成された下面第１導体部３Ａ〜下面第７導体部３Ｇのうちのいずれかの前端側が、配線基板１０上に設置されたグランド１１に対して近接する配置状態になりやすく、そのような配置状態となると、グランド１１との容量結合が強くなってしまい、アンテナのインピーダンスが低くなり周波数帯域が狭くなってしまうことが多いという課題があった。
【００１１】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、搭載状態で、配線基板のグランドとの容量結合が低減した搭載状態となるアンテナ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】
【００１２】
上記目的を達成するために本発明は、以下の構成を有するものである。
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明は、螺旋状のアンテナ素子を備え、無線装置の配線基板上もしくはその近傍に配置されて搭載されるアンテナであって、その螺旋状のアンテナ素子が、上記配線基板のグランドに近接する箇所を部分的に逃がした側面視形状での螺旋構成部位をもつものとされたことを特徴とするアンテナである。当該構成にあれば、搭載状態で、アンテナ素子のいずれの箇所も配線基板のグランドに対し所定距離遠ざかった位置に配置されるようになるため、グランドとの容量結合が低減した搭載状態にできるアンテナが得られるという作用を有する。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アンテナ素子を、側面視形状で三角形またはその三角形の角部が面取りされた螺旋構成部位をもつものとすると共に、その螺旋の隣り合う一つの角部どうしを繋ぐ陵部分で配置面に配置されるものとして、上記配置箇所および上記三角形の辺部分が、配線基板のグランドに対し所定距離遠ざかった位置に配置される搭載状態となるものであり、螺旋構成部位の外形形状が簡素でコンパクトな構成で済み、外形が小型で、グランドとの容量結合が低減した搭載状態にできるアンテナが得られるという作用を有する。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載の発明において、アンテナ素子を、側面視形状で逆Ｌ字型の螺旋構成部位をもつものとすると共に、上記Ｌ字の一方の端部で配置面に配置されるものとして、上記配置箇所および上記Ｌ字の他方の辺部分が、配線基板のグランドに対し所定距離遠ざかった位置に配置される搭載状態となるものであり、請求項２の発明によるものと同様に、螺旋構成部位の外形形状が簡素でコンパクトな構成で済み、外形が小型で、グランドとの容量結合が低減した搭載状態にできるアンテナが得られるという作用を有する。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項１記載の発明において、フィルムに導体パターンが形成され、そのフィルムが曲げられることにより、上記導体パターンが、配線基板のグランドに近接する箇所を部分的に逃がした側面視形状での螺旋構成部位をもつアンテナ素子に形成されたものであり、セラミック材料などにエッチングで構成されるアンテナ素子より安価に構成でき、しかも曲げ位置を微調整することなども簡易にできて、所望の側面視形状での螺旋構成部位をもつものに自由度高く形成できるという作用を有する。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように本発明によれば、螺旋状のアンテナ素子自身の形状として、機器への搭載状態で、配線基板のグランドに近接する箇所を部分的に逃がした側面視形状での螺旋構成部位をもつものとしたため、グランドとの容量結合が低減し、その結果、アンテナのインピーダンスが低くなることや、周波数帯域が狭くなることへの影響度合いの少ないアンテナに実現できるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明による実施の形態について、図面を用いて説明する。なお、従来の技術の項で説明した構成と同一構成の部分には同一符号を付して、詳細な説明は省略する。
【００１９】
（実施の形態）
図１は、本発明の一実施の形態によるアンテナの斜視図であり、図２は、同アンテナの搭載状態を説明する断面図である。なお、図２は、図１のＹ−Ｙ線における位置での断面を示したものであり、判り易くするために保持部の図示を省略した図としている。
【００２０】
本実施の形態によるアンテナのアンテナ素子２１は、図１に示すように、りん青銅などからなる金属板を打ち抜き形成した細幅の線状部を、側面視で異形の螺旋構成に曲げて構成したものとなっている。なお、３１は、上記アンテナ素子２１を保持するためのＡＢＳ樹脂などからなる保持部である。
【００２１】
ここで、上記アンテナ素子２１の形状について説明すると、図１において、左端下面位置に配されその前端が給電部となる下面直線部２３は、後方位置で折り曲げ部を介して上方に直角に曲げ上げられて後面直線部２４に繋がり、後面直線部２４は、上端位置で折り曲げ部を介してまた前方に直角に曲げられて上部Ｌ字部２５に繋がり、その上部Ｌ字部２５は前端で折り曲げ部を介して曲げ下ろされ第１傾斜部２６Ａに繋がっている。この第１傾斜部２６Ａは、後方側下方に向かって斜めに伸びている。そして、第１傾斜部２６Ａは、後方側で、下面直線部２３と同じ高さ位置で折り返し部を介して曲げ上げられて上方に伸びる後部第１直線部２７Ａに繋がっている。そして、後部第１直線部２７Ａは、上端位置で折り曲げ部を介して直角に曲げられて上部第１クランク部２８Ａの後端側に繋がり、上部第１クランク部２８Ａの前端側は折り曲げ部を介して曲げ下ろされて第２傾斜部２６Ｂに繋がっている。第２傾斜部２６Ｂは、第１傾斜部２６Ａと同形状、同角度で形成され第１傾斜部２６Ａと平行関係で隣接している。以下、同様に各折り曲げ部を介して後部第２直線部２７Ｂ、上部第２クランク部２８Ｂ、第３傾斜部２６Ｃ、後部第３直線部２７Ｃと繰り返されていき、最後の第７傾斜部２６Ｇの後端が素子の開放端としてなる構成となっている。
【００２２】
当該アンテナ素子２１は、以上に説明したように、下面直線部２３や後面直線部２４などの左端部分を除いて側面視では略三角形の螺旋構成部位をもつものに形成されている。そして、保持部３１は、アンテナ素子２１の外形に沿う形状で設けられてアンテナ素子２１を保持している。
【００２３】
なお、保持部３１は、必要に応じて用いればよいが、アンテナ素子２１の変形防止や無線装置への取り付けを容易にするために設けるほうが好ましい。また、アンテナ素子２１は、金属板から形成した細幅の線状部により構成する以外に、金属製の各種線材を曲げ形成して構成するなどとしてもよい。いずれの場合でも、従来のように保持部となるセラミック材料に対しエッチングするなどして形成されるアンテナ素子よりも、安価な構成のものにできる。
【００２４】
そして、当該アンテナは、図２に示したように無線装置内の配線基板１０上に載せられて、またはその配線基板１０の近傍位置に配されて搭載状態とされる。その載置状態としては、側面視三角形での螺旋構成部位の隣り合う下方の角部どうしを繋ぐ陵部分で配置面に載せられて配され、その状態で下面直線部２３の給電部は配線基板１０に形成されている給電ラインに接続されて搭載状態とされる。
【００２５】
そして、図２からも判るように、上記搭載状態であれば、アンテナ素子２１の側面視三角形での螺旋構成の斜辺部分（図２で言えば第３傾斜部２６Ｃ）や配置面に載せられた陵部分のアンテナ素子２１部分が、配線基板１０上に構成されたグランド１１に対して所定間隔をもって遠ざかった位置に配された搭載状態にできるため、配線基板１０のグランド１１との容量結合が低減し、良好な各種アンテナ特性が得られるものにできる。なお、側面視形状で三角形の螺旋構成部位をもつものとすると、螺旋構成部位の外形形状が簡素でコンパクトな構成で済み、アンテナ外形の小型化を図ることも容易である。
【００２６】
以上のように、アンテナ素子２１自体の形状を、グランド１１と近接して対向する箇所を部分的に予め逃がした側面視形状での螺旋構成部位をもつものとしたため、当該アンテナの搭載状態では、アンテナ素子２１のいずれのラインも、グランド１１と近接せずに所定間隔を保った位置で配置されるものにできる。そのため、搭載状態でのグランド１１との容量結合が低減し、結果として、アンテナのインピーダンスが低くなること、周波数帯域が狭くなることなどのアンテナ特性への影響度合いの少ないアンテナが得られる。
【００２７】
なお、上記アンテナの動作は、従来同様で、アンテナ素子２１により受信された電波で励起された電流が、給電部から給電ラインを介して配線基板１０上に配置されたＲＦ回路に伝達されて電波の受信が行われ、電波の送信時には、ＲＦ回路からの信号がアンテナ素子２１に伝わって電波として送信される。
【００２８】
なお、上記には、側面から見た形状が略三角形での螺旋構成部位をもつアンテナ素子２１について説明したが、それ以外の形状のものであってもよい。
【００２９】
例えば図３の断面図に示すように、側面から見た形状が配線基板１０のグランド１１に対向する側が傾斜して逃がされた変則的な五角形の螺旋構成部位をもつアンテナ素子４１であってもよい。すなわち、当該構成は、上述した略三角形での螺旋構成部位をもつアンテナ素子２１の載置側の陵部分、ならびにグランド１１側の角部どうしで構成される陵部分を面取りしている形状のものである。また、図４の断面図に示すように、側面から見た形状が逆Ｌ字型形状とされた螺旋構成部位をもつアンテナ素子５１を用いて、上記Ｌ字の一方の端部で配置面に配置されるものとし、その配置箇所および上記Ｌ字の他方の辺部分が、配線基板１０のグランド１１から所定距離遠ざかった位置に配置される搭載状態となる構成のものとしてもよい。
【００３０】
以上に説明した三つの構成のものは、いずれでも螺旋構成部位の外形形状が簡素なコンパクトなものに構成でき、またアンテナ素子の各ラインがグランド１１から所定距離遠ざかった位置で配置されるものにできるため、グランド１１との容量結合が低減した外形の小さいものに実現できる。なお、側面視での異形の螺旋構成部位の形状は上記のいずれかのものに限定されることはなく、グランド１１に対向するアンテナ素子のライン位置がグランド１１から遠ざかった位置で配置されるように予めその箇所を逃がした側面視形状のものとしてあれば、同様の効果が得られる。また、その異形の螺旋構成部位は、部分的に設けられていてもよい。
【００３１】
そして、上述した側面視で三角形の螺旋構成部位をもつものとしても、図１に示したアンテナ素子２１構成のものに限定されることはなく、材料取りや製造工数などを踏まえて安価で高品質に構成できるようにすればよい。例えば図５の斜視図に示すように、左下面位置に配されその前端が給電部となる下面直線部６２が、後方で上方に直角に曲げ上げられて後面直線部６３に繋がり、その上端位置で折り曲げ部を介して前方に直角に曲げられて上部Ｌ字部６４に繋がり、その上部Ｌ字部６４の他端側に繋がる部分を板厚方向そのままで下方側に曲げ下ろして第１傾斜部６５に形成していく曲げ方のものとすれば、製造工数少なく、側面視で三角形の螺旋構成部位をもつアンテナ素子６１に安易に構成することができる。
【００３２】
また、上記側面視で異形の螺旋構成部位をもつアンテナ素子としては、フィルムに形成された導体パターンで構成することもできる。つまり、三角柱状に形成された保持部に対し、その外周面に上記一つの導体パターンが螺旋構成となるようにそのフィルムを曲げつつ両面テープで貼り付けるなどすれば、その導体パターンが、側面視での略三角形の螺旋構成部位をもつアンテナ素子として自然に構成できる。特に、当該構成は、セラミック材料などにエッチングで構成されるアンテナ素子より安価なものにでき、しかも曲げ位置を微調整することなども簡易にできて、所望の側面視形状での螺旋構成部位をもつものに自由度高く形成できるという利点を有する。また、必要とする側面視での螺旋構成部位をもつものにするには、保持部の形状設定を行うのみでよいため、設計効率的にも優れ、保持部としては、樹脂やセラミック材料などで上記形状に形成できるものであればよい。そして、上記螺旋構成とされた上記一つの導体パターンの位置の維持ができるならば、保持部を用いずに構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明によるアンテナは、配線基板のグランドとの容量結合が低減し、その結果、アンテナのインピーダンスが低くなることや、周波数帯域が狭くなることへの影響度合いの少ないものに実現できるという効果を有し、主として移動体通信用の無線装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態によるアンテナの斜視図
【図２】同アンテナの搭載状態を説明する断面図
【図３】同五角形の螺旋構成部位をもつアンテナ素子を用いたアンテナの搭載状態を説明する断面図
【図４】同逆Ｌ字型の螺旋構成部位をもつアンテナ素子を用いたアンテナの搭載状態を説明する断面図
【図５】同他の形態で三角形に形成された螺旋構成部位をもつアンテナ素子の斜視図
【図６】無線装置に内蔵されて搭載されている従来のアンテナの斜視図
【図７】同アンテナの搭載状態を説明する断面図
【符号の説明】
【００３５】
１０  配線基板
１１  グランド
２１、４１、５１、６１  アンテナ素子
２３、６２  下面直線部
２４、６３  後面直線部
２５、６４  上部Ｌ字部
２６Ａ、６５  第１傾斜部
２６Ｂ  第２傾斜部
２６Ｃ  第３傾斜部
２６Ｇ  第７傾斜部
２７Ａ  後部第１直線部
２７Ｂ  後部第２直線部
２７Ｃ  後部第３直線部
２８Ａ  上部第１クランク部
２８Ｂ  上部第２クランク部
３１  保持部
【図１】
2009278505.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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