JPH09139621A - 内蔵平面アンテナ - Google Patents
内蔵平面アンテナInfo
- Publication number
- JPH09139621A JPH09139621A JP29829695A JP29829695A JPH09139621A JP H09139621 A JPH09139621 A JP H09139621A JP 29829695 A JP29829695 A JP 29829695A JP 29829695 A JP29829695 A JP 29829695A JP H09139621 A JPH09139621 A JP H09139621A
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- Japan
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- antenna
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- housing
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Abstract
(57)【要約】
【課題】携帯無線機の筐体に内蔵するアンテナにおい
て、小型化し、利得の劣化を回避して高利得を維持する
ことを目的とする 【解決手段】本発明は短絡手段を用いず、給電手段のみ
を用いるアンテナ方式であり、地板２（回路基板）から
ある高さに水平に保持された誘電体基板１の面上に電気
的に１／４波長の長さがあるアンテナ素子４を蛇行状に
形成することにより小型かつ高利得な内蔵平面アンテナ
を得る。
て、小型化し、利得の劣化を回避して高利得を維持する
ことを目的とする 【解決手段】本発明は短絡手段を用いず、給電手段のみ
を用いるアンテナ方式であり、地板２（回路基板）から
ある高さに水平に保持された誘電体基板１の面上に電気
的に１／４波長の長さがあるアンテナ素子４を蛇行状に
形成することにより小型かつ高利得な内蔵平面アンテナ
を得る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてデジタル
方式の携帯電話機等に内蔵して使用される平面アンテナ
に関する。
方式の携帯電話機等に内蔵して使用される平面アンテナ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、平面アンテナは小型で高利得とい
う利点により、デジタル方式の携帯電話の内蔵アンテナ
として広く使われてきた。近年、携帯電話市場は急速に
普及し、小型化になる傾向がある。従って、携帯電話に
搭載されているアンテナもより小型化が求められてい
る。本発明は、内蔵して使用する平面アンテナの小型化
に関するものである。
う利点により、デジタル方式の携帯電話の内蔵アンテナ
として広く使われてきた。近年、携帯電話市場は急速に
普及し、小型化になる傾向がある。従って、携帯電話に
搭載されているアンテナもより小型化が求められてい
る。本発明は、内蔵して使用する平面アンテナの小型化
に関するものである。
【０００３】内蔵アンテナに用いられている方式とし
て、図４のように、逆Ｆアンテナ１７やマイクロストリ
ップラインアンテナ（図示せず）などがある。これらの
アンテナとして共通する点は、給電ピン８の給電手段と
短絡導体１８の短絡手段の２つを必要とすることであ
る。
て、図４のように、逆Ｆアンテナ１７やマイクロストリ
ップラインアンテナ（図示せず）などがある。これらの
アンテナとして共通する点は、給電ピン８の給電手段と
短絡導体１８の短絡手段の２つを必要とすることであ
る。
【０００４】アンテナ単体で考えた場合、アンテナ素子
を短絡することは、アンテナの大きさを小型にする効果
があることは知られている。しかし、携帯無線機のシス
テム全体で考えて場合、短絡手段と給電手段の２つを設
けることは、必ずしも小型化に効果があるとは言えな
い。
を短絡することは、アンテナの大きさを小型にする効果
があることは知られている。しかし、携帯無線機のシス
テム全体で考えて場合、短絡手段と給電手段の２つを設
けることは、必ずしも小型化に効果があるとは言えな
い。
【０００５】なぜならば、この２つの手段を実現するに
は、アンテナが搭載される回路基板上に、給電ライン
（整合回路が必要な場合はそれも含む）と、さらにアン
テナと回路基板上のグランド間を接続するためのランド
や板金を必要とする。そのために、グランドを接続する
ための部品や工程の増加を招くことになる。この結果、
アンテナの配置や大きさに制約を受けることになる。
は、アンテナが搭載される回路基板上に、給電ライン
（整合回路が必要な場合はそれも含む）と、さらにアン
テナと回路基板上のグランド間を接続するためのランド
や板金を必要とする。そのために、グランドを接続する
ための部品や工程の増加を招くことになる。この結果、
アンテナの配置や大きさに制約を受けることになる。
【０００６】ところが、給電手段のみを用いるアンテナ
として、ヘリカルアンテナが挙げられるが、これを図３
のように、地板２に平行にヘリカルコイル１６を倒して
（筐体内に収めるため）内蔵アンテナとして用いても、
倒すことによってアンテナ入力インピーダンスが低くな
り整合を取るのが難しく、利得も悪い。
として、ヘリカルアンテナが挙げられるが、これを図３
のように、地板２に平行にヘリカルコイル１６を倒して
（筐体内に収めるため）内蔵アンテナとして用いても、
倒すことによってアンテナ入力インピーダンスが低くな
り整合を取るのが難しく、利得も悪い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は短絡手段を用い
ず、給電手段のみを用いるアンテナ方式であり、地板
（グランド板あるいはグランド板を含む回路基板）のグ
ランド上のある高さに電気的に１／４波長の長さがある
蛇行状のアンテナ素子を水平に保持することにより小型
かつ高利得な内蔵平面アンテナを得るものである。
ず、給電手段のみを用いるアンテナ方式であり、地板
（グランド板あるいはグランド板を含む回路基板）のグ
ランド上のある高さに電気的に１／４波長の長さがある
蛇行状のアンテナ素子を水平に保持することにより小型
かつ高利得な内蔵平面アンテナを得るものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施形態は、図１に示す
ように、携帯無線機の筐体に内蔵されるアンテナにおい
て、誘電体基板１の面上に形成された１／４波長の電気
的長さを有する蛇行状アンテナ素子４と、誘電体基板１
を地板２（回路基板１５を含む）から一定の高さに平行
に保持する手段（支柱３）とを具備し、蛇行状アンテナ
素子４の一端を給電端５とし給電ピン８を通じ略真下の
地板２上にて給電線９に接続して給電点７を形成し、他
端を開放端６とする内蔵平面アンテナ１１である。また
図２に示すように、この内蔵平面アンテナ１１は、１／
４波長の蛇行状アンテナ素子４が、その一端である給電
端５と他端の開放端６の配置を、給電点７を筺体内の中
心側にして開放端６が携帯無線機の筺体１２のケース１
３間近になる形状に誘電体基板１上に形成する。また筐
体１２上部に誘電体基板１が配置される。さらに、外部
に突出する線状アンテナ１４と内蔵平面アンテナ１１の
間でダイバシチ受信を行うため、誘電体基板１は線状ア
ンテナ１４が配置されている場所から離して配置され
る。
ように、携帯無線機の筐体に内蔵されるアンテナにおい
て、誘電体基板１の面上に形成された１／４波長の電気
的長さを有する蛇行状アンテナ素子４と、誘電体基板１
を地板２（回路基板１５を含む）から一定の高さに平行
に保持する手段（支柱３）とを具備し、蛇行状アンテナ
素子４の一端を給電端５とし給電ピン８を通じ略真下の
地板２上にて給電線９に接続して給電点７を形成し、他
端を開放端６とする内蔵平面アンテナ１１である。また
図２に示すように、この内蔵平面アンテナ１１は、１／
４波長の蛇行状アンテナ素子４が、その一端である給電
端５と他端の開放端６の配置を、給電点７を筺体内の中
心側にして開放端６が携帯無線機の筺体１２のケース１
３間近になる形状に誘電体基板１上に形成する。また筐
体１２上部に誘電体基板１が配置される。さらに、外部
に突出する線状アンテナ１４と内蔵平面アンテナ１１の
間でダイバシチ受信を行うため、誘電体基板１は線状ア
ンテナ１４が配置されている場所から離して配置され
る。
【０００９】また、１／４波長の蛇行状のアンテナ素子
４は誘電体基板１の地板側の面上に形成するかあるいは
地板の反対側の面上に形成する。さらに、誘電体基板１
及びその面上に形成された１／４波長の蛇行状のアンテ
ナ素子４は、薄い板金を１／４波長の電気的長さがある
蛇行状に打ち抜くことで代替できる。上述の誘電体基板
１あるいはこの薄い板金を打ち抜いたアンテナ素子は、
その保持を地板２からでなく筐体１２のリア側ケースか
ら保持手段により保持してもよい。
４は誘電体基板１の地板側の面上に形成するかあるいは
地板の反対側の面上に形成する。さらに、誘電体基板１
及びその面上に形成された１／４波長の蛇行状のアンテ
ナ素子４は、薄い板金を１／４波長の電気的長さがある
蛇行状に打ち抜くことで代替できる。上述の誘電体基板
１あるいはこの薄い板金を打ち抜いたアンテナ素子は、
その保持を地板２からでなく筐体１２のリア側ケースか
ら保持手段により保持してもよい。
【００１０】以下図面を用いて本発明の実施形態を説明
する。図１は本発明の平面アンテナの斜視図であり、図
２は本発明の平面アンテナの配置図である。
する。図１は本発明の平面アンテナの斜視図であり、図
２は本発明の平面アンテナの配置図である。
【００１１】図１において、１は誘電体基板であり、２
は通常回路基板などが用いられる地板であり、３は地板
２からある一定の高さに平行に誘電体基板１を保持する
ようにする支柱であり、４は誘電体基板１の面上に銅箔
印刷されたアンテナ素子であり、５はアンテナ素子４の
給電側の端部である給電端であり、６はアンテナ素子４
の先端部分である開放端であり、７は地板上に形成され
た給電点であり、８は給電端５と給電点７を電気的に接
続する給電ピンであり、９は地板２上に形成された給電
点７から受信回路（図示せず）までを電気的に接続する
給電線であり、１０はアンテナと受信回路のインピーダ
ンスの整合をとるための整合回路であり、１１は誘電体
基板１とアンテナ素子４と給電ピン８を合わせた平面ア
ンテナである。
は通常回路基板などが用いられる地板であり、３は地板
２からある一定の高さに平行に誘電体基板１を保持する
ようにする支柱であり、４は誘電体基板１の面上に銅箔
印刷されたアンテナ素子であり、５はアンテナ素子４の
給電側の端部である給電端であり、６はアンテナ素子４
の先端部分である開放端であり、７は地板上に形成され
た給電点であり、８は給電端５と給電点７を電気的に接
続する給電ピンであり、９は地板２上に形成された給電
点７から受信回路（図示せず）までを電気的に接続する
給電線であり、１０はアンテナと受信回路のインピーダ
ンスの整合をとるための整合回路であり、１１は誘電体
基板１とアンテナ素子４と給電ピン８を合わせた平面ア
ンテナである。
【００１２】図２において、１２はフロント側全面とリ
ア側上半分を占める携帯電話本体ケースとリア側下半分
を占める着脱式電池パックケースとで携帯電話の外観を
構成する筐体であり、図はリア側の上部ケースの一部を
切り欠いた状態を示す。また、１３はフロント側のケー
スであり、１４は外部に突出している線状アンテナであ
り、１５は平面アンテナ１１の真下にある回路基板（地
板）である。
ア側上半分を占める携帯電話本体ケースとリア側下半分
を占める着脱式電池パックケースとで携帯電話の外観を
構成する筐体であり、図はリア側の上部ケースの一部を
切り欠いた状態を示す。また、１３はフロント側のケー
スであり、１４は外部に突出している線状アンテナであ
り、１５は平面アンテナ１１の真下にある回路基板（地
板）である。
【００１３】このような構成のときに、携帯電話の筐体
に内蔵されている平面アンテナ１１は基地局から送信さ
れる電波を受信できるように、受信帯域で共振するよう
な１／４波長の電気的長さをもつように、幅０．６ｍｍ
〜１．０ｍｍぐらいの細長い導体を蛇行状に誘電体基板
１の面上に形成する。平面アンテナ１１の真下にある回
路基板１５の平面アンテナ１１に重なる部分はグランド
がベタではられており、この部分とアンテナ素子４が共
振を起こし、受信した電力が給電ピン８を流れ給電線９
を通って受信回路に流れる。このとき、平面アンテナ１
１と地板２（回路基板１５）を電気的に接続するもの
は、給電ピン８のみであり、短絡手段を回路基板１５に
設ける必要がなく、その分回路基板１５のスペースを有
効に利用できる。
に内蔵されている平面アンテナ１１は基地局から送信さ
れる電波を受信できるように、受信帯域で共振するよう
な１／４波長の電気的長さをもつように、幅０．６ｍｍ
〜１．０ｍｍぐらいの細長い導体を蛇行状に誘電体基板
１の面上に形成する。平面アンテナ１１の真下にある回
路基板１５の平面アンテナ１１に重なる部分はグランド
がベタではられており、この部分とアンテナ素子４が共
振を起こし、受信した電力が給電ピン８を流れ給電線９
を通って受信回路に流れる。このとき、平面アンテナ１
１と地板２（回路基板１５）を電気的に接続するもの
は、給電ピン８のみであり、短絡手段を回路基板１５に
設ける必要がなく、その分回路基板１５のスペースを有
効に利用できる。
【００１４】また、共振周波数はアンテナ素子４の導体
の周囲長で決まるが、幅の細い導体を図１，２のように
蛇行状に這わせることによって、誘電体基板１のサイズ
を小さくすることができる。
の周囲長で決まるが、幅の細い導体を図１，２のように
蛇行状に這わせることによって、誘電体基板１のサイズ
を小さくすることができる。
【００１５】さらに、利得に関しては、地板２に対する
アンテナ素子４の高さが高いほど利得が良くなる傾向に
あり、図３のようにヘリカルコイルを横に寝かせたよう
な構成にすると地板２からコイル素子の高さが範囲を持
ち低い部分ができるために利得が劣化し、低い部分を高
くしようとしてもコイルの上部がケースにつっかえてし
まい利得が良くならないが、本発明のように誘電体基板
１の面上にアンテナ素子４を印刷することにより、地板
２（回路基板１５）からの高さが一定となり、ぎりぎり
まで高さをかせぐことができる。
アンテナ素子４の高さが高いほど利得が良くなる傾向に
あり、図３のようにヘリカルコイルを横に寝かせたよう
な構成にすると地板２からコイル素子の高さが範囲を持
ち低い部分ができるために利得が劣化し、低い部分を高
くしようとしてもコイルの上部がケースにつっかえてし
まい利得が良くならないが、本発明のように誘電体基板
１の面上にアンテナ素子４を印刷することにより、地板
２（回路基板１５）からの高さが一定となり、ぎりぎり
まで高さをかせぐことができる。
【００１６】以上の構成により、小型化が可能となり、
かつ高利得も得ることができる。
かつ高利得も得ることができる。
【００１７】また、図２のようにアンテナ素子４は給電
端５を筐体内の中心側に配置し、電界が最大となる開放
端６をケース１３の間近に配置するように形成し、さら
に、誘電体基板１は、アンテナ素子４の開放端６がケー
ス１３の、間近になるように配置することにより利得が
向上する。
端５を筐体内の中心側に配置し、電界が最大となる開放
端６をケース１３の間近に配置するように形成し、さら
に、誘電体基板１は、アンテナ素子４の開放端６がケー
ス１３の、間近になるように配置することにより利得が
向上する。
【００１８】この配置する方向は、外部に突出する線状
アンテナ１４とのダイバシチ受信の効果を高めるため
に、誘電体基板１を線状アンテナ１４から離して配置さ
れるようにすると良い。
アンテナ１４とのダイバシチ受信の効果を高めるため
に、誘電体基板１を線状アンテナ１４から離して配置さ
れるようにすると良い。
【００１９】また、本発明はアンテナ素子４を印刷する
面上を誘電体基板１の地板側の面上に形成しても良い
し、地板と反対の面上に形成しても良い。
面上を誘電体基板１の地板側の面上に形成しても良い
し、地板と反対の面上に形成しても良い。
【００２０】誘電体基板１においても、その材料にこだ
わることはなく、薄い板金を１／４波長の電気的長さが
ある蛇行状のアンテナ素子になるように打ち抜いて平面
アンテナとしても良い。
わることはなく、薄い板金を１／４波長の電気的長さが
ある蛇行状のアンテナ素子になるように打ち抜いて平面
アンテナとしても良い。
【００２１】誘電体基板１にしろ薄い板金にしろこれら
の保持の方法は、地板２から支柱３を出して保持するこ
とにこだわることはなく、例えば、リア側ケースから平
面アンテナを保持しても良い。
の保持の方法は、地板２から支柱３を出して保持するこ
とにこだわることはなく、例えば、リア側ケースから平
面アンテナを保持しても良い。
【００２２】
【実施例】一例として、８００ＭＨｚ帯のデジタル式携
帯電話に本発明を使用したとすれば、その平面アンテナ
の大きさは、アンテナ素子の幅を０．６ｍｍとして、２
５×１５×５（横×縦×高さ：単位ｍｍ）程度になり、
従来の平面アンテナの約半分の大きさまで小型になる。
利得も従来の平面アンテナと同等以上を確保でき十分実
用になる。
帯電話に本発明を使用したとすれば、その平面アンテナ
の大きさは、アンテナ素子の幅を０．６ｍｍとして、２
５×１５×５（横×縦×高さ：単位ｍｍ）程度になり、
従来の平面アンテナの約半分の大きさまで小型になる。
利得も従来の平面アンテナと同等以上を確保でき十分実
用になる。
【００２３】
【発明の効果】小型化が容易で、充分な利得を確保でき
る。
る。
【図１】本発明の実施形態である平面アンテナの斜視
図。
図。
【図２】本発明の実施形態である平面アンテナ配置を示
すもので、（ａ）はリア側の上部ケースを切り欠いた携
帯電話の背面図、（ｂ）は同側面図。
すもので、（ａ）はリア側の上部ケースを切り欠いた携
帯電話の背面図、（ｂ）は同側面図。
【図３】内蔵アンテナとした場合のヘリカルアンテナ斜
視図。
視図。
【図４】従来の平面アンテナ斜視図。
１ 誘電体基板 ２ 地板 ３ 支柱 ４ アンテナ素子 ５ 給電端 ６ 開放端 ７ 給電点 ８ 給電ピン ９ 給電線 １０ 整合回路 １１ 平面アンテナ １２ 筐体 １３ フロント側ケース １４ 線状アンテナ １５ 回路基板 １６ ヘリカルアンテナ １７ 逆Ｆアンテナ １８ 短絡導体
Claims (3)
- 【請求項１】携帯無線機の筐体に内蔵される短絡手段を
具備しない内蔵平面アンテナにおいて、１／４波長の電
気的長さを有する蛇行状アンテナ素子と、該アンテナ素
子を地板から一定の高さに平行に保持する保持手段とを
具備し、該アンテナ素子の一端を給電端にし、他端を開
放端にすることを特徴とする内蔵平面アンテナ。 - 【請求項２】誘電体基板の地板側あるいはその反対側の
面上に、前記蛇行状アンテナ素子が一端の給電端と他端
の開放端を、該給電端を携帯無線機の筺体中心側にし開
放端を該筺体上部のケース間近になる形状に形成され、
該誘電体基板が携帯無線機の筺体内上部に配置されるこ
とを特徴とする請求項１記載の内蔵平面アンテナ。 - 【請求項３】前記蛇行状アンテナ素子が一端の給電端と
他端の開放端を、該給電端を携帯無線機の筺体内中心側
にし開放端が該筺体上部のケース間近になる形状に薄い
板金を打ち抜いて形成され、携帯無線機の筺体内上部に
配置されることを特徴とする請求項１記載の内蔵平面ア
ンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29829695A JPH09139621A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 内蔵平面アンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29829695A JPH09139621A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 内蔵平面アンテナ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09139621A true JPH09139621A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=17857814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29829695A Pending JPH09139621A (ja) | 1995-11-16 | 1995-11-16 | 内蔵平面アンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09139621A (ja) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1995
- 1995-11-16 JP JP29829695A patent/JPH09139621A/ja active Pending
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