(57)【要約】【課題】無線装置のロッド型アンテナを筐体の内側に収納したとき、他の内蔵アンテナとの干渉を抑える。【解決手段】アンテナ装置１０は、ロッド状に形成されて筐体部材１１を含む無線装置１の筐体の内側に収納されると共に上記の筐体の外側に引き出せるように構成されたロッド型アンテナ１３を備えている。アンテナ装置１０は、筒型の形状をなすとともに、ロッド型アンテナ１３が無線装置１の筐体の内側に収納されたときロッド型アンテナ１３を収容するように筐体部材１１に配設されたアンテナ収容部材１４を備えている。アンテナ収容部材１４は例えば樹脂により形成され、アンテナ収容部材１４の根元に近くロッド型アンテナ１３の屈曲部の近傍に位置する部分において、筒型の形状の周囲に磁性材１５が巻回されている。【選択図】図１
2009021856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体と、
ロッド状に形成されて前記筐体の内側に収納されると共に、前記筐体の外側に引き出せるように構成され、かつ、屈曲部を有してなるロッド型アンテナと、
筒型の形状をなして形成されると共に前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記ロッド型アンテナを収容するように配設され、かつ、前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記屈曲部の近傍に位置する部分において前記筒型の形状の周囲に磁性材を巻回してなるアンテナ収容部材を
備えたことを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記アンテナ収容部材に隣接するように前記筐体の内側に配設されたループ型アンテナを、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記屈曲部は、前記ロッド型アンテナの長手方向に直交する断面の輪郭が凹凸を有してなることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項４】
前記アンテナ収容部材に隣接するように前記筐体の内側に配設されたループ型アンテナをさらに備え、前記屈曲部は前記ロッド型アンテナの長手方向に直交する断面の輪郭が凹凸を有してなることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項５】
無線装置に設けられたアンテナ装置において、
ロッド状に形成されて前記無線装置の筐体の内側に収納されると共に、前記筐体の外側に引き出せるように構成され、かつ、屈曲部を有してなるロッド型アンテナと、
筒型の形状をなして形成されると共に前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記ロッド型アンテナを収容するように配設され、かつ、前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記屈曲部の近傍に位置する部分において前記筒型の形状の周囲に磁性材を巻回してなるアンテナ収容部材を
備えたことを特徴とするアンテナ装置。
【請求項６】
前記アンテナ収容部材は、前記筐体の内側に配設されたループ型アンテナに隣接するように配設されたことを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記屈曲部は、前記ロッド型アンテナの長手方向に直交する断面の輪郭が凹凸を有してなることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記アンテナ収容部材は前記筐体の内側に配設されたループ型アンテナに隣接するように配設され、前記屈曲部は前記ロッド型アンテナの長手方向に直交する断面の輪郭が凹凸を有してなることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線装置及びアンテナ装置に係り、特にロッド型アンテナを構成に含む無線装置及びアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯電話等の無線装置には、いわゆるセルラ方式の移動通信システムだけでなく、各種の無線システム（例えば、無線識別（ＲＦＩＤ）、地上波デジタルテレビジョン放送、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、全地球測位システム（ＧＰＳ）、その他）に対応する機能が搭載される。この傾向は今後も拡大し、無線装置のさらなる多用途化、多機能化が進むものと予想される。
【０００３】
無線装置は、これらの無線システムにそれぞれ必要なアンテナを小型の筐体に収納しなければならないので、複数のアンテナ間の干渉が問題になる場合がある。例えば地上波デジタルテレビジョン放送の受信用として、筐体の内側に収納されたロッド型アンテナが筐体の外側に引き出されて用いられるが、当該アンテナが筐体の内側に収納されたとき空間的に近接する他の内蔵アンテナとの間の干渉が問題となる。
【０００４】
無線装置のロッド型アンテナに関しては、電波吸収材又は磁性材を用いて不要な電磁界放射の低減又は放射効率の改善を試みるという技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記の特許文献１に開示された携帯電話機は、基地局との通信用の電波を主に送受するホイップアンテナ及びヘリカルアンテナからなる（ロッド型の）アンテナと、該アンテナ用の基板グランドとして金属面が形成されるとともに電子部品を実装するプリント基板と、上記アンテナおよび上記金属面に電力を供給する給電部と、通話時での自由空間の電波量を増大させるための外装ケース内に納められた磁性材料で作成された磁性体板と、上記プリント基板および上記給電部ならびに上記磁性体板を内部に格納する外装ケースと、を少なくとも含んで構成される。
【０００６】
上記の特許文献１に開示されたプリント基板は、多層構造で成り、上記磁性体板が、上記基板グランドに対して離間して上記プリント基板の上記アンテナが設置されている反対側の内層間内層間の一部または全体にわたり埋め込まれて配設された構成とされている。
【０００７】
上記の特許文献１によれば、携帯電話機の構成に含む多層プリント基板の任意の層間に磁性体板を埋め込んでいるので、その磁性体板の効果により通話時における空間への放射電波量が増し、放射効率が改善される既知効果を得ているとともに、従来磁性体板を配置していた隙間が不要となる分だけ外装ケースを薄くできるので、更なる携帯電話機の薄型化が実現できる旨が、記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２３２３１６号公報（第２、４、５ページ、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１に開示された従来の技術は、携帯電話機を用いて通話する時にロッド型アンテナから人体方向へ向かう電磁波が磁性体板で反射されることにより、放射効率の改善を図るものである。また、携帯電話機の薄型化に寄与するという磁性体板の構成に特徴がある。しかし、ロッド型アンテナが携帯電話機の筐体に収納されたときに生じることのある他の内蔵アンテナとの干渉については、考慮されていない。
【０００９】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、無線装置のロッド型アンテナを無線装置の筐体の内側に収納したとき、他の内蔵アンテナとの干渉を抑えることのできる無線装置及びアンテナ装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、筐体と、ロッド状に形成されて前記筐体の内側に収納されると共に、前記筐体の外側に引き出せるように構成され、かつ、屈曲部を有してなるロッド型アンテナと、筒型の形状をなして形成されると共に前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記ロッド型アンテナを収容するように配設され、かつ、前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記屈曲部の近傍に位置する部分において前記筒型の形状の周囲に磁性材を巻回してなるアンテナ収容部材を備えたことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のアンテナ装置は、無線装置に設けられたアンテナ装置において、ロッド状に形成されて前記無線装置の筐体の内側に収納されると共に、前記筐体の外側に引き出せるように構成され、かつ、屈曲部を有してなるロッド型アンテナと、筒型の形状をなして形成されると共に前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記ロッド型アンテナを収容するように配設され、かつ、前記ロッド型アンテナが前記筐体の内側に収納されたとき前記屈曲部の近傍に位置する部分において前記筒型の形状の周囲に磁性材を巻回してなるアンテナ収容部材を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、無線装置のロッド型アンテナのうち形状に特徴のある部分と他のアンテナとの間に磁性材を介在させて遮へいすることにより、該ロッド型アンテナを無線装置の筐体の内側に収納したとき、他の内蔵アンテナとの干渉を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図１ないし図８を参照して、本発明の実施例を説明する。なお以下の各図を参照しながら上下左右又は水平、垂直（鉛直）をいうときは、特に断らない限り、図が表された紙面における上下左右又は水平、垂直（鉛直）を意味するものとする。また、各図の間で同一の符号は、同一の構成を表すものとする。
【００１４】
図１は、本発明の実施例に係る無線装置１の主要な部分及び無線装置１に含まれるアンテナ装置１０の構成を表す図である。無線装置１は、アンテナ装置１０の他、筐体の一部を構成しアンテナ装置１０が取り付けられてなる筐体部材１１と、筐体部材１１に取り付けられたループアンテナ１２を備えている。ループアンテナ１２は、例えば周波数１３メガヘルツ（ＭＨｚ）帯の無線識別（ＲＦＩＤ）用のアンテナである。
【００１５】
アンテナ装置１０は、例えばＵＨＦ帯の地上波デジタルテレビジョン放送受信用のアンテナである。アンテナ装置１０は、ロッド状に形成されて無線装置１の筐体（筐体部材１１及び図示しない他の部材からなる。）の内側に収納されると共に上記の筐体の外側に引き出せるように構成されたロッド型アンテナ１３を備えている。
【００１６】
ロッド型アンテナ１３は、例えば引き出し方向の先端（右端）側のヘリカルアンテナ素子と、直線状部分に設けられたモノポール型アンテナ素子とから構成される。図１は、ロッド型アンテナ１３が無線装置１の筐体の内側に収納され、先端側のヘリカルアンテナ素子の部分だけが無線装置１の筐体の外部から見える状態を表している。このときヘリカルアンテナ素子は、導体で形成され筐体部材１１に設けられた給電部１６と接続され、図示しない地上波デジタルテレビジョン放送受信用の無線回路に対して給電することができる。
【００１７】
アンテナ装置１０は、筒型の形状をなすとともに、ロッド型アンテナ１３が無線装置１の筐体の内側に収納されたときロッド型アンテナ１３を収容するように筐体部材１１に配設されたアンテナ収容部材１４を備えている。アンテナ収容部材１４は例えば樹脂により形成され、アンテナ収容部材１４の根元（左端）に近い方の一部には、筒型の形状の周囲に磁性材１５が巻回されている。
【００１８】
ロッド型アンテナ１３は、上記の先端側の部分をつまんで無線装置１の筐体の外側に引き出すことができる。図２は、図１に表したのと同じ無線装置１の主要な部分及びアンテナ装置１０の構成を、ロッド型アンテナ１３が無線装置１の筐体の外側に引き出された状態において表す図である。このときロッド型アンテナ１３のモノポール型アンテナ素子が給電部１６と接続され、図示しない地上波デジタルテレビジョン放送受信用の無線回路に対して給電することができる。
【００１９】
ロッド型アンテナ１３は、左端に近い方に屈曲部１７を有している。屈曲部１７は例えばヒンジ状に形成され、ロッド型アンテナ１３は屈曲部１７を支点として向きを任意に変えられるように構成されている（ロッド型アンテナ１３は、図２の破線で表された向きやそれ以外の任意の向きをとることができる。）。
【００２０】
上述した磁性材１５は、図１に示すようにロッド型アンテナ１３が無線装置１の筐体の内側に収納されたとき、屈曲部１７の近傍に位置する部分においてアンテナ収容部材１４の筒型の形状の周囲に巻回されている。このようなアンテナ収容部材１４に対する磁性材１５の巻回の効果について、図３ないし図８を参照しながら他の例との比較を交えて説明する。
【００２１】
図３（ａ）は、磁性材１５が巻回されたアンテナ収容部材１４（図１及び図２に表したのと同じ）の外観図である。図３（ｂ）は、磁性材が巻回されていないが、その他はアンテナ収容部材１４と同じアンテナ収容部材１４ｂの外観図である。図３（ｃ）は、磁性材１５と異なる磁性材１５ｃが巻回されているが、その他はアンテナ収容部材１４と同じアンテナ収容部材１４ｃの外観図である。磁性材１５ｃは、ロッド型アンテナ１３が無線装置１の筐体の内側に収納されたときループアンテナ１２と近接するロッド型アンテナ１３の部分をすべてカバーするように、アンテナ収容部材１４ｃの筒型の形状の周囲に巻回されている。
【００２２】
図４（ａ）ないし（ｄ）は、ロッド型アンテナ１３の屈曲部１７の構造及び形状を例示する図である。ロッド型アンテナ１３は、屈曲部１７をはさんで先端側の部分１３Ｕと、根元側の部分１３Ｌとに分けられる。図４（ａ）の立面図に示すように、先端側の部分１３Ｕの下端を含む部分は両側を削いだように形成され、根元側の部分１３Ｌの上端を含む部分に形成された溝に挟まれて配設される。図４（ｂ）は図４（ａ）における右側から見た側面図で、図４（ｂ）に示すように、先端側の部分１３Ｕの下端は根元側の部分１３Ｌの上端の溝と軸１８を通して互いに接合される。
【００２３】
図４（ｃ）は、図４（ａ）に表した破線の直線“ｃ−ｃ”を含むロッド型アンテナ１３の断面を表す図で、中央のハッチングを施した長方形が先端側の部分１３Ｕの下端を含む部分の断面を表し、両側の半月状の箇所が根元側の部分１３Ｌの上端を含む部分を表す。図４（ｄ）は、図４（ａ）に表した破線の直線“ｄ−ｄ”を含むロッド型アンテナ１３の断面を表す図で、中央のハッチングを施した長方形が先端側の部分１３Ｕの下端を含む部分の断面を表し、両側の半月状の箇所が根元側の部分１３Ｌの上端を含む部分を表す。なお、図４（ｃ）、（ｄ）の縮尺は図４（ａ）、（ｂ）の縮尺より拡大されている。
【００２４】
図４（ｃ）、（ｄ）に示すように、ロッド型アンテナ１３の屈曲部１７の断面は輪郭が凹凸を有している。ロッド型アンテナ１３が無線装置１の筐体の内側に収納されたとき、このような断面形状を持つ屈曲部１７がループアンテナ１２と近接する。
【００２５】
無線装置１が、アンテナ収容部材１４に代えて図３（ｂ）に示したアンテナ収容部材１４ｂを備えると仮定すると、上記の輪郭が凹凸状をなす屈曲部１７の断面のうちどの部分がループアンテナ１２と最も近接するか（換言すれば、ロッド型アンテナ１３が断面に平行な面内におけるいずれの向きで無線装置１の筐体の内側に収納されるか）によって、ループアンテナ１２の特性に影響する可能性がある。
【００２６】
なお、屈曲部１７の断面は輪郭が凹凸を有するものに限らず、真円を除く形状（例えば楕円、四角形、多角形、変形又は偏芯している円等）であれば何でも、当該断面のうちどの部分がループアンテナ１２と最も近接するかによってループアンテナ１２の特性に影響する可能性がある。
【００２７】
上述したロッド型アンテナ１３の断面に平行な面内における向きがループアンテナ１２の特性に及ぼす影響について、図５を参照して実験結果の一例を説明する。実験では、ロッド型アンテナ１３の断面に平行な面内における１つの向きを０度とし、０度、４５度、９０度、１３５度及び１８０度の向きにおいてループアンテナ１２の共振周波数をそれぞれ測定した。図５は、無線装置１の２通りのサンプル（＃１、＃２）について、上記の各向きにおけるループアンテナ１２の共振周波数の測定値を表す表である。
【００２８】
図５に示すように、屈曲部１７を磁性材１５又は１５ｃにより遮へいするかしないかによって、ロッド型アンテナ１３の断面に平行な面内における向きがループアンテナ１２の共振周波数に影響するかしないかの結果が分かれた。なお、サンプル＃１、＃２ともＲＦＩＤ用の１３．５６ＭＨｚとは異なる値を得ているのは、共振周波数の絶対値の合わせ込みを済ませていない状態で測定しているからである。
【００２９】
サンプル＃１の場合、屈曲部１７を遮へいしないときは、ロッド型アンテナ１３の断面に平行な面内における向きによって最大０．０２２５ＭＨｚの共振周波数の変化が見られた。サンプル＃２の場合、屈曲部１７を遮へいしないときは、ロッド型アンテナ１３の断面に平行な面内における向きによって最大０．０３７５ＭＨｚの共振周波数の変化が見られた。
【００３０】
一方、サンプル＃１、＃２とも、屈曲部１７を磁性材１５又は１５ｃにより遮へいしたときは、ループアンテナ１２の共振周波数の変化は見られなかった。この結果が示す通り、磁性材１５又は１５ｃを用いて屈曲部１７を遮へいすることにより、ロッド型アンテナ１３の断面に平行な面内における向きがループアンテナ１２の共振周波数に及ぼす影響を抑えることができる。
【００３１】
無線装置１が、アンテナ収容部材１４に代えて図３（ｃ）に示したアンテナ収容部材１４ｃを備えると仮定すると、磁性材１５ｃがループアンテナ１２に近接する範囲が磁性材１５に比べて長いことから、ループアンテナ１２のインダクタンス特性に及ぼす影響が大きくなる可能性がある。
【００３２】
磁性材１５ｃ又は磁性材１５を用いた場合のループアンテナ１２の特性に及ぼす影響について、図６ないし図８を参照して実験結果の一例を説明する。図６は、無線装置１の実験モデルの構成を表す図である。無線装置１の実験モデルは、ループアンテナ１２に近接して配設された通信用アンテナ２０を備えている。通信用アンテナ２０は例えばセルラ型移動通信用のアンテナであって、給電部２１を介して図示しない通信用無線回路と接続される。その他の構成は図１に示したとおりであるから、説明を省略する。
【００３３】
図７は、図６に構成を示した無線装置１の実験モデルにおいて、磁性材１５を巻回したアンテナ収容部材１４に代えて磁性材１５ｃを巻回したアンテナ収容部材１４ｃを用いた場合の、通信用アンテナ２０の電圧定在波比（ＶＳＷＲ）周波数特性及び対応するスミス線図の測定例を表す図である。図の横軸は、５００ＭＨｚから２５００ＭＨｚの範囲の周波数を２００ＭＨｚステップで表す。図の縦軸は、１から１１までのＶＳＷＲ値を１ステップで表す。
【００３４】
同時に測定した通信用アンテナ２０の放射効率は−８．６ｄＢで、良好とはいえない値である。これは図７に示すように、周波数９００ＭＨｚの前後において設計外の寄生的な共振点が発生しているところに原因がある。このような寄生的な共振点は、磁性材１５ｃを用いたことによりループアンテナ１２のインダクタンス特性に及ぼす影響が大きくなったためである。
【００３５】
図８は、図６に構成を示した無線装置１の実験モデル（磁性材１５を巻回したアンテナ収容部材１４を用いたもの）において、通信用アンテナ２０のＶＳＷＲ周波数特性及び対応するスミス線図の測定例を表す図である。図の横軸及び縦軸は、図７と共通である。
【００３６】
同時に測定した通信用アンテナ２０の放射効率は−５．６ｄＢで、図７の測定例の場合に比べ３ｄＢの改善が見られた。これは図８に示すように、周波数９００ＭＨｚの前後において寄生的な共振点が発生しないことによるもので、ロッド型アンテナ１３の遮へいする部分を磁性材１５ｃよりも限定した磁性材１５を用いたことによる効果である。
【００３７】
以上説明した本発明の実施例によれば、無線装置のロッド型アンテナを無線装置の筐体の内側に収納したとき、ロッド型アンテナの屈曲部を含む部分をアンテナ収容部材に巻回した磁性材で遮へいすることにより、他の内蔵アンテナとの干渉を抑えることができる。
【００３８】
以上の実施例の説明において、各アンテナ素子の方式、形状、構成、接続、アンテナ収容部材の形状、配置等は例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施例に係る無線装置の主要な部分及び該無線装置に含まれるアンテナ装置の構成を表す図。
【図２】図１に表した構成においてロッド型アンテナを引き出した場合を表す図。
【図３】（ａ）は本発明の実施例に係るアンテナ収容部材の外観図、（ｂ）は磁性材が巻回されないアンテナ収容部材の外観図、（ｃ）は（ａ）より長い範囲に磁性材が巻回されたアンテナ収容部材の外観図。
【図４】（ａ）は本発明の実施例に係るロッド型アンテナの屈曲部の構造及び形状を例示する立面図、（ｂ）は同じく側面図、（ｃ）は同じく断面図、（ｄ）は同じく（（ｃ）とは異なる断面における）断面図。
【図５】本発明の実施例に係るロッド型アンテナの断面に平行な面内における向きと、ループアンテナの共振周波数特性の対応を表す実験結果の表。
【図６】本発明の実施例に係る無線装置の、通信用アンテナを備えた実験モデルの構成を表す図。
【図７】図６の実験モデルにおいて図３（ｃ）のアンテナ収容部材を用いた場合の、通信用アンテナの特性を表す実験結果。
【図８】図６の実験モデルにおいて図３（ａ）のアンテナ収容部材を用いた場合の、通信用アンテナの特性を表す実験結果。
【符号の説明】
【００４０】
１  無線装置
１０  アンテナ装置
１１  筐体部材
１２  ループアンテナ
１３  ロッド型アンテナ
１３Ｌ  根元側の部分
１３Ｕ  先端側の部分
１４、１４ｂ、１４ｃ  アンテナ収容部材
１５、１５ｃ  磁性材
１６、２１  給電部
１７  屈曲部
１８  軸
２０  通信用アンテナ
【図１】
2009021856.tif 000003
【図２】
2009021856.tif 000004
【図３】
2009021856.tif 000005
【図４】
2009021856.tif 000006
【図５】
2009021856.tif 000007
【図６】
2009021856.tif 000008
【図７】
2009021856.tif 000009
【図８】
2009021856.tif 000010