JPH10290175A - 小型無線機のアンテナ構造 - Google Patents
小型無線機のアンテナ構造Info
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Abstract
蔵することによりアンテナ破損を防止するとともに、チ
ップアンテナを内蔵しても無線機本体の小型化とアンテ
ナ性能を十分に発揮することを可能にする。 【解決手段】 信号の送受信を行うチップアンテナ13
と、無線通信に必要な回路部品を搭載した無線基板12
とを具備する小型無線機10のアンテナ構造であって、
前記チップアンテナ13を前記無線基板12とは別体に
形成されたアンテナ基板14に実装するとともに、前記
アンテナ基板14を前記小型無線機10内で前記無線基
板12と略直交する状態に配設する。
Description
やPCカードといった小型無線機におけるアンテナ構造
に関するものである。
て、携帯電話機や、無線通信機能を備えたPCカードが
広く普及している。なお、無線通信機能を備えたPCカ
ードとは、PCMCIA(personal computer memory c
ard international association)インターフェースス
ロットに装着され、モバイルコンピューティングの環境
を提供するためのものである。
では、通常、ヘリカルアンテナやホイップアンテナのよ
うに、本体から突出しているアンテナ構造を有してい
る。例えば、PCカードにおいては、図7に示すよう
に、回動自在な外部アンテナ20を備え、無線通信時に
はその外部アンテナ20を収納状態(図7(a)参照)
から回動させて突出状態(図7(b)参照)とすること
により、一定レベルの受信感度を確保するように構成さ
れたものがある。
た小型無線機のアンテナ構造においては、無線通信時に
外部アンテナ20が突出状態となるために、例えば小型
無線機本体の落下など外的な衝撃が加わった場合には、
外部アンテナ20及びその周辺部品が破損してしまう恐
れがある。さらに、このアンテナ構造では、外部アンテ
ナ20やその回動機構などを要するために、多くの占有
面積が必要であり、無線機本体の小型化が困難になって
しまう。
されたアンテナ(以下、チップアンテナと称す)を無線
機本体に内蔵することも考えられるが、この場合には、
そのチップアンテナを、無線機が内蔵する電子基板上に
実装しなければならない。つまり、チップアンテナを、
無線通信に必要な他の回路部品(変調器や増幅器等)と
同一平面上(同一の電子基板上)に実装することになる
ため、無線機本体内の電子基板の大型化を招いてしま
い、結果として無線機本体の小型化が困難になってしま
う。
載面と平行方向に無線電波を放射するという指向性を有
しているが、チップアンテナを他の回路部品とを同一基
板上に実装した場合には、放射した無線電波が他の回路
部品によって反射あるいは吸収等の影響を受けてしま
い、結果としてその性能を十分に発揮できない可能性が
ある。
することによりアンテナ破損を防止するとともに、チッ
プアンテナを内蔵しても、無線機本体の小型化と、アン
テナ性能を十分に発揮することを可能にする小型無線機
のアンテナ構造を提供することを目的とする。
成するために案出された小型無線機のアンテナ構造であ
る。すなわち、本発明は、無線電波による信号の送受信
を行うチップアンテナと、このチップアンテナを用いた
無線通信に必要な回路部品を搭載した無線基板とを具備
する小型無線機のアンテナ構造であって、前記チップア
ンテナは、前記無線基板とは別体に形成されたアンテナ
基板に実装され、前記アンテナ基板は、前記小型無線機
内で前記無線基板と略直交する状態に配設されているこ
とを特徴とするものである。
アンテナを用いて無線電波による信号の送受信を行うの
で、無線通信の際に外部アンテナ等を小型無線機から突
出させる必要がない。また、チップアンテナを実装する
アンテナ基板と、無線通信に必要な回路部品を搭載した
無線基板とを別体とし、これらが互いに略直交するよう
に配設したので、小型無線機内のスペース(容量)を有
効の活用することが可能になる。さらには、アンテナ基
板と無線基板とを略直交するように配設したので、チッ
プアンテナが指向性を有していても、放射された無線電
波が無線基板上の他の部品の影響を受けることがない。
る小型無線機のアンテナ構造について説明する。ただ
し、ここでは、小型無線機がPCカードである場合、す
なわち本発明のアンテナ構造をPCカードに適用した場
合を例に挙げて説明する。
形態におけるPCカード10のアンテナ構造を示す。本
実施の形態では、PCカード10が、図1(a)に示す
ように構成されているものである。詳しくは、図1
(b)に示すように、PCカード10が、制御基板11
と、無線基板12と、チップアンテナ13と、アンテナ
基板14と、シールドケース15、16とを備えてい
る。
る無線通信を制御するためのもので、CPU(Central
Processing Unit )やROM(Read Only Memory)等の
周辺部品、モデムや音声コーデックなどの汎用LSI
(Large Scale Integration)、チャネルコーデック、カ
ードインターフェースなどのカスタムLSI、および電
源制御部を搭載しているものである。無線基板12は、
制御基板11による制御に従って無線通信に必要な信号
処理を行うものである。そのために、無線基板12で
は、信号変調器や増幅器などの回路部品を搭載してい
る。また、無線基板12には、後述する同軸ケーブル1
4aのための同軸コネクタ12aが設けられている。制
御基板11と無線基板12とは、フラットケーブル11
aを介して電気的に接続されている。なお、制御基板1
1と無線基板12とは、一体に設けられているものであ
ってもよい。
って処理された信号を無線電波により通信相手へ送信し
たり、通信相手から無線により送信された信号を受信し
て無線基板12へ送出したりするものである。つまり、
チップアンテナ13は、無線電波による信号の送受信を
行うものである。ただし、チップアンテナは、その搭載
面と平行方向に無線電波を放射するという指向性を有し
ている。アンテナ基板14は、チップアンテナ13が実
装されている基板である。ただし、アンテナ基板14
は、無線基板12と別体に形成されており、同軸ケーブ
ル14aを介して無線基板12と電気的に接続されるよ
うになっている。
一体成形され、その表面にクロムメッキ等のメッキ処理
が施されたものであり、無線基板12の上面を覆うよう
に形成されたものである。また、シールドケース15の
一側面の両端部近傍には、断面コ字状の係合部15aが
設けられている。シールドケース16は、シールドケー
ス15と同様に、樹脂材料等で一体成形され、その表面
にメッキ処理が施されたものであり、無線基板12の下
面を覆うように形成されたものである。また、シールド
ケース16にも、その一側面の両端部近傍に係合部16
aが設けられている。
では、図1(a)に示すように、無線基板12、チップ
アンテナ13、アンテナ基板14、及びシールドケース
15、16が、エクステンデッド部10a内に収められ
ており、これらによって無線ユニットが構成されてい
る。なお、エクステンデッド部10aとは、PCMCI
Aで規定されたエクステンデッドタイプのPCカードが
備えるもので、PCカードをカードスロットに挿入した
場合に、このカードスロットから突出する部分のことで
ある。
て、無線基板12は、その上面がシールドケース15に
覆われているとともに、その下面がシールドケース16
に覆われている。このとき、各シールドケース15、1
6の係合部15a、16aには、アンテナ基板14が係
止するようになっている。すなわち、各係合部15a、
16aによって形成される溝に、アンテナ基板14の両
端部が係合する。これにより、アンテナ基板14は、各
シールドケース15、16によって、無線基板12と略
直交した状態で固定される。例えば、無線基板12が水
平方向に配置されていれば、アンテナ基板14は垂直方
向に固定される。
ス15、16との間の係合によって、これらは、互いに
接地(グランド接続)するようになっている。したがっ
て、各シールドケース15、16が無線基板12を覆う
ことによって、アンテナ基板14と無線基板12とは、
互いに遮蔽されることになる。
ドケース15、16に覆われた無線基板12と、チップ
アンテナ13の実装面が外側(PCカード10の抜去方
向)に向くように固定されたアンテナ基板14とを、同
軸ケーブル14aで接続することにより、チップアンテ
ナ13が無線電波による信号の送受信を行うことを可能
にしている。
10のアンテナ構造によれば、内蔵したチップアンテナ
13により信号の送受信を行うので、PCカード10の
落下などの外的な衝撃があった場合でも、アンテナを突
出させる場合に比べて、破損等の可能性が低くなる。ま
た、無線基板12とアンテナ基板14とを別体とし、し
かもこれらが互いに略直交するように配設したので、エ
クステンデッド部10a内のスペース(容量)を有効の
活用することができるようになり、チップアンテナ13
を他の回路部品と同一基板上に実装した場合に比べて、
無線ユニットの小型化が容易になる。さらには、無線基
板12とアンテナ基板14とが互いに略直交するように
配設したので、アンテナ基板14上のチップアンテナ1
3が指向性を有していても、放射された無線電波が無線
基板12上の他の回路部品の影響(反射や吸収等)を受
けることがなく、チップアンテナ13の放射特性が向上
し、そのアンテナ性能を十分に発揮できるようになる。
ンテナ構造では、シールドケース15、16によって無
線基板12を覆うことにより、この無線基板12とアン
テナ基板14とを遮蔽するようになっている。したがっ
て、アンテナ基板14上のチップアンテナ13が、無線
基板12上の他の回路部品からのノイズ等を受け難くな
り、さらなるチップアンテナ13の放射特性の向上が期
待できる。
ンテナ構造では、シールドケース15、16に係合部1
5a、16aを一体成形により設け、これら係合部15
a、16aを利用してアンテナ基板14とシールドケー
ス15、16とを係止するようになっている。すなわ
ち、シールドケース15、16設けられた係合部15
a、16aによってアンテナ基板14が固定される。し
たがって、アンテナ基板14を固定するための構造の簡
略化が可能となり、無線ユニットの小型化がより一層容
易になるとともに、部品点数や組立工数の削減による低
コスト化も実現できる。
る第2の実施の形態のアンテナ構造について説明する。
本実施の形態におけるPCカードは、上述した第1の実
施の形態に加えて、図2(a)に示すように、板バネ状
に形成された固定板金17を備えているものである。な
お、シールドケース15、16のそれぞれには、この固
定板金17の端部が嵌合するための凹部15b、16b
が設けられているものとする。
実施の形態と同様に、無線基板12の上面がシールドケ
ース15に覆われるとともに、その下面がシールドケー
ス16に覆われる。ただし、本実施の形態では、図2
(b)に示すように、各シールドケース15、16の凹
部15b、16bに固定板金17の端部が嵌合してお
り、これにより各シールドケース15、16が連結され
るようになっている。
示すように、固定板金17の弾性によって、アンテナ基
板14が、各シールドケース15、16の係合部15
a、16aと係合した状態で、チップアンテナ13の実
装面方向に付勢されるようになっている。なお、アンテ
ナ基板14のチップアンテナ13実装面側の両側部近
傍、あるいは、チップアンテナ13非実装面側で固定板
金17に対応する箇所には、接地端子(アースパター
ン)が設けられており、アンテナ基板14と各シールド
ケース15、16との間の係合によって、これらが互い
にグランド接地するようになっているものとする。
テナ構造によれば、各シールドケース15、16が固定
板金17によって連結されるとともに、この固定板金1
7の弾性によって、アンテナ基板14がチップアンテナ
13の実装面方向に付勢されるようになっている。これ
により、アンテナ基板14及びシールドケース15、1
6にガタ等が発生することなく、これらを確実に固定で
きるようになる。また、固定板金17がアンテナ基板1
4を付勢することにより、アンテナ基板14と各シール
ドケース15、16とのグランド接地が確実に行われる
ようになり、シールドケース15、16によるシールド
効果が向上する。したがって、アンテナ基板14上のチ
ップアンテナ13の放射特性がより一層向上することに
なる。
る第3の実施の形態のアンテナ構造について説明する。
本実施の形態では、上述した第1及び第2の実施の形態
と異なり、シールドケース15、16に係合部15a、
16aが設けられておらず、図3(a)に示すように、
アンテナ基板14のチップアンテナ13非実装面側に、
係合部14bが設けられている。
成され、かつ、導電性のある板バネ部材が、上下方向に
対をなすように対向した状態で、アンテナ基板14のチ
ップアンテナ13非実装面側に、半田付け等により実装
されているものである。この係合部14bの実装は、S
MT(Surface Mount Technology)実装の主流であるリ
フローゾルダ法を用いて行えばよい。
り、本実施の形態では、図3(b)に示すように、係合
部14bの弾性を利用して、各シールドケース15、1
6の凹部15b、16bに、係合部14bを嵌合させる
ようになっている。これにより、各シールドケース1
5、16が連結されるとともに、アンテナ基板14と各
シールドケース15、16とが、係合部14bを介して
グランド接地される。
アンテナ構造によれば、板バネ部材からなる係合部14
bにより、アンテナ基板14とシールドケース15、1
6との係合及びこれらの間のグランド接地が行われるの
で、第2の実施の形態の場合と同様に、アンテナ基板1
4とシールドケース15、16との確実な固定と、シー
ルドケース15、16によるシールド効果の向上が実現
できる。
ス15、16に係合部15a、16aを設ける必要がな
いので、シールドケース15、16の形状の簡略化が可
能となる。また、アンテナ基板14への係合部14bの
取り付けは、〔自動搭載→リフロー半田付け〕が可能で
ある。したがって、より一層、取付工数あるいは組立工
数を削減することができるようになる。
る第4の実施の形態のアンテナ構造について説明する。
本実施の形態では、上述した第3の実施の形態と同様
に、図4(a)に示すように、アンテナ基板14のチッ
プアンテナ13非実装面側に、導電性のある板バネ部材
からなる係合部14cが半田付け等により設けられてい
る。ただし、この係合部14cは、第3の実施の形態に
おける係合部14bと異なり、無線基板12の縁部12
bと嵌合するために、側面形状が略C字状に形成されて
いる。
テナ構造では、図4(b)に示すように、アンテナ基板
14に係合部14cが設けられているとともに、この係
合部14cによってアンテナ基板14が無線基板12に
係止されるようになっている。よって、例えば無線基板
12の一方の面にのみ回路部品が搭載されているなど、
シールドケース15、16のいずれか一方(または両
方)が不要になった場合であっても、アンテナ基板14
の固定を確実に行うことができる。すなわち、シールド
構造に変化があっても、これに容易に対応できるように
なる。
4cのうちの少なくとも一つを給電用とし、その給電用
の係合部14cを介して無線基板12とアンテナ基板1
4との電気的接続を行うように構成すれば、同軸ケーブ
ル14aを省略することができるようになり、部品構成
の簡略化によるより一層の小型化及び低コスト化が可能
になる。
る第5の実施の形態のアンテナ構造について説明する。
本実施の形態では、図5(a)に示すように、無線ユニ
ットが、無線基板12と、チップアンテナ13と、アン
テナ基板14と、シールドケース15、16と、固定板
金18とから構成されている。これらのうち、固定板金
18は、側面形状が略コ字状に形成され、かつ、導電性
のある板バネ部材からなるものである。なお、シールド
ケース15、16には、係合部15a、16aや凹部1
5b、16bが設けられていなくてもよい。また、アン
テナ基板14は、係合部14b、14cを実装していな
いものとする。
第4の実施の形態と同様に、無線基板12の上面がシー
ルドケース15に覆われるとともに、その下面がシール
ドケース16に覆われる。ただし、本実施の形態では、
図5(b)に示すように、固定板金18が、その弾性を
利用して、無線基板12と各シールドケース15、16
とを挟持するとともに、シールドケース15、16の一
側面側にアンテナ基板14を把持するようになってい
る。つまり、固定板金18が本発明における係合部とし
て機能することによって、アンテナ基板14及びシール
ドケース15、16にガタ等が発生することなく、これ
らが確実に固定される。
アンテナ構造によれば、係合部14b、14c、係合部
15a、16a、あるいは凹部15b、16bを必要と
せずに、固定板金18をアンテナ基板14の外側(チッ
プアンテナ13実装面側)から装着するだけで、アンテ
ナ基板14とシールドケース15、16との固定を行う
ことができるので、シールドケース15、16の形状及
び部品構成を簡略化することができ、より一層の小型化
及び低コスト化が可能になる。
の装着によってアンテナ基板14とシールドケース1
5、16との固定を行うので、アンテナ基板14をシー
ルドケース15、16のどの側面に対しても固定できる
ようになる。例えば、図5(c)に示すように、アンテ
ナ基板14の固定位置(固定面)を変更するような場合
であっても、これに容易に対応することができるように
なる。
る第6の実施の形態のアンテナ構造について説明する。
本実施の形態では、上述した第1の実施の形態と異な
り、無線ユニットが図6(a)に示すように構成されて
いる。詳しくは、シールドケース15、16が、一体成
形された樹脂材料等にメッキ処理が施されたものではな
く、板金加工が施された金属板によって形成されてい
る。さらに、各シールドケース15、16の上面あるい
は下面近傍には、爪状に突出している係合部15a、1
6aが設けられている。
第5の実施の形態と同様に、無線基板12の上面がシー
ルドケース15に覆われるとともに、その下面がシール
ドケース16に覆われる。ただし、本実施の形態では、
シールドケース15、16が半田付け等によって無線基
板12上に固着されており、これによりシールド効果を
得るようになっているものとする。
すように、各シールドケース15、16に設けられた爪
状の係合部15a、16aに、アンテナ基板14の上下
の縁部が係合している。つまり、アンテナ基板14は、
係合部15a、16aの弾性を利用して、シールドケー
ス15、16の一側面側に、ガタ等が発生することなく
確実に固定されるようになっている。このとき、アンテ
ナ基板14の上下の縁部近傍で、各シールドケース1
5、16の係合部15a、16aの対応箇所に、接地端
子を設けておけば、これら係合部15a、16aによっ
て、アンテナ基板14の固定と、各シールドケース1
5、16との間のグランド接地とが、同時に行われるよ
うになる。
アンテナ構造によれば、各シールドケース15、16に
設けられた爪状の係合部15a、16aによって、アン
テナ基板14の確実な固定と、シールド効果の向上とが
実現される。しかも、本実施の形態では、固定板金1
7、18等を必要としないので、アンテナ基板14の確
実な固定とシールド効果の向上とを実現しつつ、部品構
成を簡略化することができる。
は、本発明のアンテナ構造をPCカードに適用した場合
を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではない。例えば、PCカードの他にも、携帯電話機
等のように、無線電波による通信を行う小型無線機であ
れば、本発明は適用可能である。
線機のアンテナ構造では、内蔵したチップアンテナによ
り信号の送受信を行うので、外的な衝撃があった場合で
あっても、アンテナを突出させる場合に比べて、破損等
の可能性が低くなる。また、チップアンテナを無線基板
と別体のアンテナ基板に実装し、しかもこれらが互いに
略直交するように配設したので、小型無線機内のスペー
スを有効の活用することができるようになり、チップア
ンテナを他の回路部品と同一基板上に実装した場合に比
べて、小型化が容易になる。さらには、無線基板とアン
テナ基板とが互いに略直交するように配設したので、チ
ップアンテナが指向性を有していても、放射された無線
電波が無線基板上の他の回路部品の影響を受けることが
なく、チップアンテナ13の放射特性が向上し、そのア
ンテナ性能を十分に発揮できるようになる。
の実施の形態を示す図であり、(a)はその概略斜視
図、(b)はその分解斜視図である。
の実施の形態を示す図であり、(a)はその分解斜視
図、(b)はその要部を示す斜視図(その1)、(c)
はその要部を示す斜視図(その2)である。
の実施の形態を示す図であり、(a)はその分解斜視
図、(b)はその要部を示す斜視図である。
の実施の形態を示す図であり、(a)はその分解斜視
図、(b)はその要部を示す斜視図(その1)、(c)
はその要部を示す斜視図(その2)である。
の実施の形態を示す図であり、(a)はその分解斜視
図、(b)はその要部を示す斜視図(その1)、(c)
はその要部を示す斜視図(その2)である。
の実施の形態を示す図であり、(a)はその分解斜視
図、(b)はその要部を示す斜視図である。
斜視図であり、(a)は外部アンテナの収納状態を示す
図、(b)は外部アンテナの突出状態を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 無線電波による信号の送受信を行うチッ
プアンテナと、該チップアンテナを用いた無線通信に必
要な回路部品を搭載した無線基板とを具備する小型無線
機のアンテナ構造であって、 前記チップアンテナは、前記無線基板とは別体に形成さ
れたアンテナ基板に実装され、 前記アンテナ基板は、前記小型無線機内で前記無線基板
と略直交する状態に配設されていることを特徴とする小
型無線機のアンテナ構造。 - 【請求項2】 前記無線基板を覆うことにより、該無線
基板と前記アンテナ基板とを遮蔽するシールドケースが
設けられたことを特徴とする請求項1記載の小型無線機
のアンテナ構造。 - 【請求項3】 前記アンテナ基板と前記シールドケース
とのいずれか一方または両方に、前記アンテナ基板を、
前記シールドケースまたは前記無線基板に係止する係合
部が設けられたことを特徴とする請求項2記載の小型無
線機のアンテナ構造。 - 【請求項4】 前記係合部によって前記アンテナ基板と
前記シールドケースとが電気的に接地している場合に、
前記アンテナ基板を所定方向へ付勢する付勢手段が設け
られたことを特徴とする請求項3記載の小型無線機のア
ンテナ構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09628497A JP3386332B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 小型無線機のアンテナ構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09628497A JP3386332B2 (ja) | 1997-04-15 | 1997-04-15 | 小型無線機のアンテナ構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| JPH10290175A true JPH10290175A (ja) | 1998-10-27 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2010109263A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Yamatake Corp | プリント基板の実装構造 |
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