JP5521580B2 - Portable wireless terminal - Google Patents
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Description
本発明は、高周波の無線通信に用いるアンテナ及びそのアンテナを搭載した携帯無線端末に関する。特に、開閉可能に構成した筐体を開いたときと閉じたときとの双方で無線通信の機能を維持することができる、アンテナ及びそのアンテナを搭載した携帯無線端末に関するものである。 The present invention relates to an antenna used for high-frequency wireless communication and a portable wireless terminal equipped with the antenna. In particular, the present invention relates to an antenna and a portable wireless terminal equipped with the antenna, which can maintain a wireless communication function both when the casing configured to be opened and closed is opened and closed.
近年、携帯無線端末の小型化や薄型化を推進しつつ携帯無線端末の剛性や強度を維持するために、筐体の素材として金属を用いた携帯無線端末が提供されている。 In recent years, in order to maintain the rigidity and strength of a portable wireless terminal while promoting the downsizing and thinning of the portable wireless terminal, a portable wireless terminal using a metal as a housing material has been provided.
その一方で、携帯無線端末に搭載される無線通信用のアンテナは、デザイン性や携行時におけるアンテナの損傷を防止するために、装置内部への内蔵化が進んでいる。携帯無線端末の筐体を全て金属製にした場合には、金属製の筐体内に内蔵したアンテナは電波の送受信を良好な状態で行うことができず、アンテナとして機能しなくなってしまう。そのため、アンテナの周囲を非導電性の樹脂で形成するようにした技術が幾つか開示されている。 On the other hand, an antenna for wireless communication mounted on a portable wireless terminal has been built into the apparatus in order to prevent design damage and damage to the antenna during carrying. When the casing of the portable wireless terminal is made entirely of metal, the antenna built in the metal casing cannot transmit and receive radio waves in a good state and does not function as an antenna. For this reason, some techniques are disclosed in which the periphery of the antenna is formed of a non-conductive resin.
例えば、特許文献1の図1には、金属ベゼルで形成されている表示筐体の頂部から、無線通信用の逆F型アンテナを二つ突出させた発明が開示されている。特許文献1に記載されている電子機器によれば、アンテナを金属ベゼルに設置させることにより、アンテナ性能を高めることができるとしている。
For example, FIG. 1 of
更に、特許文献1の第0023段落には、同文献の図1に示した実施形態の変更例として、金属ベゼルが合成樹脂製の筺体に収納されている構造を採用する場合には、逆F型のアンテナを合成樹脂製の筐体の内側に設けることができる旨の記載がある。
Furthermore, in the 0023 paragraph of
また、特許文献2には、本体筐体に対して開閉可能に形成した表示筐体のアンテナ周辺部分を非電気伝導体で形成すると共に、表示筐体と本体筐体とを閉じた状態においてアンテナに近接することとなる本体筐体の部位を、非電気伝導体の絶縁体部材により形成した電子機器が開示されている。
Further, in
図20に、特許文献2の図1に示されている電子機器を示す。図20に示す電子機器900は、表示筐体920と本体筐体910とがヒンジ部930を介して開閉可能に構成され、表示筐体920の上部に無線LAN用のアンテナ922が搭載されているノートパソコンである。
FIG. 20 shows the electronic device shown in FIG. An
電子機器900の本体筐体910の上面部には、キー入力部911が配置されており、本体筐体910の内部には、CPU及びその周辺回路群と無線通信回路の各種入出力機器や電源等が内蔵されている。
A
表示筐体920には、液晶ディスプレイパネル等を用いた表示部921が配置されている。また、表示筐体920の先端部には、Bluetooth用若しくはワイヤレスLAN用のアンテナ922が内蔵されている。
In the
この表示筐体920の材質は、アンテナ922の実装部周辺を除き、マグネシウム合金等の電気伝導体部材920aにより構成してある。これにより筐体の強度を維持するとともに、電磁波の漏洩と外部から強い電磁波が進入して当該電子機器900が誤作動を行うことを防止している。
The material of the
特許文献2に記載されている電子機器900では、アンテナ922の損失を減らすために、アンテナ922の実装部周辺の筐体部分を、電磁波が透過する非電気伝導体プラスチック等の絶縁体部材920bで構成してある。
In the
更に、電子機器900の表示筐体920と本体筐体910とを閉じた状態においても、アンテナ922の損失が増加しないようにするために、表示筐体920と本体筐体910とを閉じた状態において、アンテナ922及び絶縁体部材920bが接近することとなる本体筐体910の一部分を、非電気伝導体プラスチック等の絶縁体部材910bにより構成している。なお、本体筐体910の材質は、前記絶縁体部材910bの部分及びキー入力部911の部分等を除き、マグネシウム合金等の電気伝導体部材910aにより構成している。
Further, even when the
特許文献2に記載されている電子機器900では、アンテナ922の周辺部分を絶縁体部材920bで形成することによって、アンテナ922と電気伝導体部材920aとの距離を一定の距離以上離間させることができ、常に安定したアンテナ特性を維持することができるとしている。
In the
また、電子機器900の表示筐体920と本体筐体910とを閉じた状態において、アンテナ922が近接することとなる部位を絶縁体部材910bで形成することによって、アンテナ922と電気伝導体部材910aとの距離を一定の距離以上離間させることができ、常に安定したアンテナ特性を維持することができるとしている。
In addition, when the
また、特許文献3には、携帯無線機に内蔵される平面アンテナの取り付けを良好にするための発明が開示されている。特許文献3に記載されている携帯無線機では、平面アンテナを放射導体と誘電体基板と接地導体とから構成し、放射導体と接地導体とをスルーホールで短絡させると共に、平面アンテナの設置導体を携帯無線機の金属筐体に密着配置させて、電気的に接続する構成を採用している。
特許文献3に記載されている携帯無線機では、放射導体に給電線を半田付けする必要が無くなるので、平面制作工程における自由度が高くなると共に、携帯無線機を小型化することができる等の利点があるとしている。
In the portable wireless device described in
特許文献1に記載されている電子機器では、表示筐体と本体筐体とを閉じた状態にすると、アンテナが本体筐体に接近する。すると、電子機器の本体筐体を構成する部品による影響を受けて、アンテナ特性が変動するという問題がある。
In the electronic device described in
特に、本体筐体が金属材料で構成されている場合には、表示筐体と本体筐体とを閉じると、アンテナと金属製の本体筐体とが近接した状態となり、アンテナ特性上非常に大きな影響を受けて、アンテナとして動作する周波数帯が大きくずれてしまい、無線機能が利用できなくなるという問題が発生することになる。 In particular, when the main body casing is made of a metal material, when the display casing and the main body casing are closed, the antenna and the metal main body casing are in close proximity, which is very large in terms of antenna characteristics. Due to the influence, the frequency band operating as an antenna is greatly shifted, and there arises a problem that the wireless function cannot be used.
また、特許文献2に記載されている電子機器900では、表示筐体920におけるアンテナ922の周辺部分や、表示筐体を閉じた際にアンテナが近接することとなる本体筐体910の部分を、非電気伝導体プラスチック等の強度が低い絶縁体部材920b、910bで形成する必要がある。これは、電子機器900の堅牢化を阻害する要因となる。
Further, in the
また、EMI/EMC(Electro Magnetic Interference/Electro Magnetic Compatibility)対策として、絶縁体部材920b、910bの内側に、別途電磁遮蔽壁を設ける必要が生じ、これは、電子機器900の小型化と高密度実装化を阻害する要因となる。
Further, as a measure against EMI / EMC (Electro Magnetic Interference / Electro Magnetic Compatibility), it is necessary to separately provide an electromagnetic shielding wall inside the
また、特許文献3に記載されている平面アンテナでは、給電線を所定の位置に半田付けする作業を行わなければならず、給電線を配置するスペースが必要になるとともに、組み立て作業や修理作業の工数が増大するという問題点があった。
In addition, in the planar antenna described in
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、アンテナの近傍に非電気伝導体により形成される絶縁体部材を配置することなく、良好な無線通信性能を維持することが可能なアンテナを提供することにある。また、他の目的は、表示筐体と本体筐体とを開いた状態及び閉じた状態の双方で、良好な無線通信性能を維持することが可能なアンテナを備えた携帯無線端末を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is to maintain good wireless communication performance without disposing an insulator member formed of a non-electric conductor in the vicinity of an antenna. An object of the present invention is to provide an antenna that can be used. Another object of the present invention is to provide a portable wireless terminal including an antenna capable of maintaining good wireless communication performance in both the opened state and the closed state of the display housing and the body housing. It is in.
上記課題を解決するための本発明に係るアンテナは、高周波無線通信に用いるアンテナであって、間隔を空けて対向させて配置したアンテナ板と導電性外板とを金属壁で接続することにより、内側に空隙部を有するコの字型の断面形状を形成し、前記コの字型の開口端付近に、アンテナの共振周波数を調整する周波数調整部材を配置したことを特徴とする。 An antenna according to the present invention for solving the above-mentioned problems is an antenna used for high-frequency wireless communication, and by connecting an antenna plate and a conductive outer plate that are arranged to face each other with a gap therebetween, by a metal wall, A U-shaped cross-sectional shape having a gap inside is formed, and a frequency adjusting member for adjusting the resonance frequency of the antenna is arranged in the vicinity of the U-shaped opening end.
本発明に係るアンテナにおいて、前記周波数調整部材を棒状の金属材料で構成し、前記コの字型の開口端付近の全域において前記アンテナ板と接続する。 In the antenna according to the present invention, the frequency adjusting member is made of a rod-shaped metal material, and is connected to the antenna plate in the entire area near the U-shaped opening end.
上記課題を解決するための本発明に係る携帯無線端末は、表示筐体と本体筐体とがヒンジ部を介して開閉可能に構成され、上記のアンテナを搭載した携帯無線端末であって、前記表示筐体には、導電性を備える外装天板により保持された表示部と前記アンテナとを並置し、前記外装天板を前記アンテナの導電性外板として機能させることを特徴とする。 A portable wireless terminal according to the present invention for solving the above-described problems is a portable wireless terminal in which a display housing and a main body housing are configured to be openable and closable via a hinge portion, and mounted with the antenna. In the display housing, a display unit held by an exterior top plate having conductivity and the antenna are juxtaposed, and the exterior top plate functions as a conductive outer plate of the antenna.
本発明に係る携帯無線端末において、前記ヒンジ部は、前記表示筐体と前記本体筐体とを閉じた状態から360度反転した状態まで開くことが可能であるように構成する。 In the portable wireless terminal according to the present invention, the hinge portion is configured to be able to open from a state in which the display housing and the main body housing are closed to a state in which the display housing and the main body housing are reversed 360 degrees.
本発明に係る携帯無線端末において、前記アンテナは、前記表示部の左側、右側、又は上部のうちの少なくとも2箇所以上に複数並置する。 In the portable wireless terminal according to the present invention, a plurality of the antennas are juxtaposed at least at two or more of the left side, the right side, or the upper part of the display unit.
本発明に係る携帯無線端末において、前記複数配置したアンテナは、それぞれ同じ周波数帯に設定されている。 In the portable wireless terminal according to the present invention, the plurality of arranged antennas are set to the same frequency band.
本発明に係る携帯無線端末において、前記複数配置したアンテナは、それぞれ異なる周波数帯に設定されている。 In the portable wireless terminal according to the present invention, the plurality of arranged antennas are set to different frequency bands.
本発明に係る高周波無線通信用のアンテナによれば、アンテナ板と導電性外板とを金属壁で接続することにより、アンテナ内部の空隙部にアンテナの共振経路を形成することができる。これにより、アンテナ外部の近傍に金属部材等の電気伝導体が近接した場合であっても、その金属部材によるアンテナの共振経路への影響が少なくて済む。したがって、アンテナ外部の状況に依らず、良好な無線通信性能を維持することができる。 According to the antenna for high-frequency wireless communication according to the present invention, the antenna resonance path can be formed in the gap inside the antenna by connecting the antenna plate and the conductive outer plate with the metal wall. Thereby, even when an electric conductor such as a metal member is close to the outside of the antenna, the influence of the metal member on the resonance path of the antenna can be reduced. Therefore, good wireless communication performance can be maintained regardless of the situation outside the antenna.
また、上記アンテナによれば、周波数調整部材を棒状の金属材料で構成し、コの字型の開口端付近の全域においてアンテナ板と接続したことにより、アンテナ内部の空隙部に形成した共振経路に付加される容量が増加するので、小型のアンテナでありながら共振周波数を低下させることができる。 Further, according to the antenna, the frequency adjusting member is made of a rod-shaped metal material and connected to the antenna plate in the entire area near the open end of the U-shape, so that the resonance path formed in the gap inside the antenna Since the added capacitance increases, the resonance frequency can be lowered while the antenna is small.
本発明に係る携帯無線端末によれば、上記本発明に係るアンテナを、表示筐体と本体筐体とがヒンジ部を介して開閉可能に構成された携帯無線端末に適用することによって、表示筐体と本体筐体とを開いた状態及び閉じた状態の双方において、良好な無線通信性能を維持することができる。また、携帯無線端末の外装天板を前記アンテナの導電性外板として機能させることにより、良好な無線通信性能を維持しながら、携帯無線端末を小型にすることができる。 According to the portable wireless terminal according to the present invention, the antenna according to the present invention is applied to a portable wireless terminal in which the display casing and the main body casing are configured to be openable and closable via the hinge portion. Good wireless communication performance can be maintained both when the body and the main body housing are opened and closed. In addition, by making the exterior top plate of the portable wireless terminal function as the conductive outer plate of the antenna, the portable wireless terminal can be reduced in size while maintaining good wireless communication performance.
また、上記携帯無線端末によれば、表示筐体と本体筐体とを閉じた状態から360度反転した状態まで開くことが可能なヒンジ部を採用した場合であっても、表示筐体と本体筐体との開閉状態に依らず良好な無線通信性能を維持することができる。 In addition, according to the portable wireless terminal, even when the hinge portion that can be opened from the closed state of the display housing and the main body housing to the state of being inverted 360 degrees is adopted, Good wireless communication performance can be maintained regardless of the open / closed state with the housing.
また、上記携帯無線端末によれば、アンテナを携帯無線端末の前記表示部の左側、右側、又は上部のうちの少なくとも2箇所以上に複数並置することにより、複数の無線通信アプリケーションに対応することができる。 Further, according to the portable wireless terminal, a plurality of antennas can be juxtaposed in at least two places on the left side, the right side, or the upper part of the display unit of the portable wireless terminal, thereby supporting a plurality of wireless communication applications. it can.
また、上記携帯無線端末によれば、複数配置したアンテナを、それぞれ同じ周波数帯に設定することにより、MIMO(Multiple Input Multiple Output)対応やダイバーシティ対応として、より高速な無線通信や、より確実な無線通信を行うことができる。 In addition, according to the portable radio terminal, by setting a plurality of arranged antennas in the same frequency band, MIMO (Multiple Input Multiple Output) compatible and diversity compatible, faster wireless communication and more reliable wireless Communication can be performed.
また、上記携帯無線端末によれば、複数配置したアンテナを、それぞれ異なる周波数帯に設定することにより、複数の無線通信アプリケーションに対応することができる。 Moreover, according to the said portable radio | wireless terminal, it can respond to a some radio | wireless communication application by setting the several antenna arrange | positioned to a respectively different frequency band.
本発明に係るアンテナ及びそのアンテナを搭載した携帯無線端末の構成とその作用について、図面を参照しつつ説明する。なお、本発明は下記の実施形態に限定されるものではない。 The configuration and operation of an antenna according to the present invention and a portable radio terminal equipped with the antenna will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.
図1は、本発明に係るアンテナを搭載した携帯無線端末の実施形態を示す斜視図である。図1に示す携帯無線端末10は、表示筐体14と本体筐体12とがヒンジ部18を介して開閉可能に構成され、表示筐体14の一部に無線通信用のアンテナ30を搭載したノートパソコンである。なお、本発明に係るアンテナ30は、図1に示すようなノートパソコン型の携帯無線端末10のみに適用されるものではなく、携帯電話等の小型の無線通信端末等にも適用することができる。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a portable wireless terminal equipped with an antenna according to the present invention. A
図1に示す携帯無線端末10における本体筐体12の上面部には、利用者が文字やコマンド等を入力するキー入力部13を配置してある。本体筐体12の内部には、電源やCPU及びその周辺回路群と、無線通信回路(図示せず)等の各種入出力機器が内蔵されている。本体筐体12及び表示筐体14の外装は、携行時における強度の確保と、EMI/EMC対策のため、マグネシウム合金やアルミニウム合金、その他の金属製とすることが好ましい。
A
図1に示す携帯無線端末10の表示筐体14には、液晶ディスプレイパネル等を用いて文字や画像を表示する表示部16と、無線通信を行う際のアンテナ30とを並置してある。図1に示すアンテナ30は、Bluetooth(登録商標)や無線USB、ワイヤレスLAN等の高周波の無線通信に用いるものである。図1に示す実施例では、アンテナ30は表示部16の右側に並置してあるが、表示部16の左側や上部に並置することも可能である。アンテナ30の構成については、図2を用いて説明する。
In the
図2は、図1に示す表示筐体14のA−A’断面図である。図2に示すようにアンテナ30は、金属製の導電性外板15上に、表示部16と平行に金属壁20を立設させて、当該金属壁20にアンテナ板32を接続して構成している。このようにして、導電性外板15と金属壁20とアンテナ板32とでコの字型の断面形状を形成するとともに、導電性外板15と金属壁20とアンテナ板32とで囲まれる空隙部(キャビティ)を形成してある。なお、表示部16の左側には、カバー体17を配置してある。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
なお、図2に示す実施形態では、表示筐体14の金属製の外装天板(導電性外板15)が、表示部16とアンテナ30とを保持する構成を採用している。そして、表示筐体14の金属製の外装天板を、アンテナ30の導電性外板15として機能させている。また、図2に示すように、空隙部の内部には、アンテナ板32から導電性外板15に向けて給電端子34を突出させてある。給電端子34は、無線通信回路からアンテナ板32に給電を行うための端子である。
In the embodiment shown in FIG. 2, the metal exterior top plate (conductive outer plate 15) of the
図2に示すアンテナ30は、コの字型の断面形状の内部に空隙部を形成しているので、これによりアンテナ板32のコの字型の開口端から金属壁20を経由して導電性外板15の開口端という経路で共振経路が形成される。この際の共振周波数は、空隙部の開口端と金属壁20までの距離を1/4波長とした周波数となる。
The
更に、図2に示すように、アンテナ30のコの字型の開口端付近に、アンテナ30の共振周波数を調整する周波数調整部材36を配置することによって、共振経路に容量が付加されることとなり、共振経路の電気長が変化して、共振周波数をシフトさせることができる。即ち、周波数調整部材36の大きさや配置を変更することによって、付加する容量値を調整することが可能となり、共振周波数の調整を行うことができる。例えば、共振回路に付加する容量値が大きい程、共振回路の電気長が長くなり、共振周波数を下げることができる。
Further, as shown in FIG. 2, by arranging a
この、周波数調整部材36として、導電性を有する金属製の突起や、角形断面の金属製の棒状部材を用いることができる。周波数調整部材36は、コの字型の開口端付近の一部に配置することもできるし、コの字型の開口端付近の全域においてアンテナ板32と接続することもできる。本発明に係るアンテナ30の共振経路は、空隙部に形成されているため、アンテナ30の近傍に金属部材が近接した場合であっても、当該金属部材の近接による共振経路への影響が少なくて済む。
As the
例えば表示筐体14と本体筐体12とが重なる位置まで表示筐体14を閉じた場合のように、本体筐体12を構成する金属製の導電性外板がアンテナ30に近接した場合であっても、表示筐体14と本体筐体12とを開いた場合におけるアンテナ30の共振周波数との差は少ない。よって、両形態において良好な通信を行うことができる。
For example, when the
本発明によれば、従来のように、アンテナに隣接する部位やアンテナに近接することとなる部位の筐体を、電磁波が透過し易い非電気伝導体や絶縁体部材で形成する必要が無い。したがって、強度に優れ、EMI/EMC対策に効果的な金属製の外板を用いることができる。 According to the present invention, unlike the prior art, it is not necessary to form the housing adjacent to the antenna or the housing that will be close to the antenna with a non-electric conductor or an insulator member that easily transmits electromagnetic waves. Therefore, it is possible to use a metal outer plate that is excellent in strength and effective for EMI / EMC countermeasures.
次に、図3〜図5を用いてアンテナ30の組み立て手順の例について説明する。先ず図3に示すように、金属製の板で形成したアンテナ板32の端部に、金属性の棒形状の周波数調整部材36を、ネジ止めまたはスポット溶接等で取り付ける。ネジ停めやスポット溶接の間隔は、無線通信において使用する周波数の1/10波長相当以下であることが望ましい。
Next, an example of an assembly procedure of the
次に、図4に示すように、給電端子34をアンテナ板32の所定位置に取り付ける。この給電端子34は、例えばスプリングや板バネ等、弾性を有する金属部品で構成されるものである。この給電端子34から同軸ケーブル(図示せず)を介して、無線回路(図示せず)に電気的に接続されることとなる。この給電端子34を用いてアンテナ板32に対して給電することによって、組み立て作業や修理作業を容易に行うことができる。更に、別途半田付け等を行うためのスペースも不要となる。
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、図5に示すように、周波数調整部材36と給電端子34とを取り付けたアンテナ板32を、表示筐体14の導電性外板15から立設させた金属壁20に、ネジ止めまたはスポット溶接等にて取り付ける。このようにして、図2の断面図に示したように、表示筐体14にアンテナ30を組み付けることができる。
Next, as shown in FIG. 5, the
次に、図6及び図7を用いて、本発明に係るアンテナ30の周波数特性について説明する。図6は、携帯無線端末10のヒンジ部18を中心として、表示筐体14と本体筐体12とを90度まで開いた状態における、無線回路側から見たアンテナの反射損失(S11)の周波数特性を表している。また、図7は、携帯無線端末10の表示筐体14と本体筐体12とを閉じた状態における、無線回路側から見たアンテナの反射損失(S11)の周波数特性を表している。
Next, the frequency characteristics of the
図6に示すように、表示筐体14と本体筐体12とを開いた状態では、アンテナ30の反射損失は約2.54GHzで−13dBの最小値を得る。他方、表示筐体14と本体筐体12とを閉じた状態においては、図7に示すように、2.9GHzで−23dBの最小値を得る。
As shown in FIG. 6, when the
図6及び図7に示すように、本発明に係るアンテナ30では、表示筐体14と本体筐体12とを開いた状態と、閉じた状態とにおいて、共振周波数が略一致した状態となるので、表示筐体14と本体筐体12とを開いた状態と、閉じた状態との双方で無線通信を行うことができる。一般にアンテナ30の反射損失が−10dB以下であれば、無線通信用のアンテナとしての実用性は十分であるので、図6及び図7に示す反射損失の周波数特性が得られる場合には、無線通信の周波数帯として2.5〜2.8GHzの範囲を用いることができる。
As shown in FIGS. 6 and 7, in the
次に、図8を用いて、アンテナ30を携帯無線端末10に適用した際の指向性について説明する。図8は、携帯無線端末10の表示筐体14を90度に開いた状態で本体筐体12を台上に載置し、図8に示すX−Y平面内における放射パターンを表した図である。
Next, the directivity when the
図8に示すようにアンテナ30は、表示部16や導電性外板15の影響を受けることなく、X−Y平面内において良好な無指向性を有する。
As shown in FIG. 8, the
次に、アンテナ30のコの字型の開口端付近に配置した周波数調整部材36の寸法と、アンテナ30における共振周波数との関係について、図9〜図12を用いて説明する。
Next, the relationship between the dimension of the
図9は、周波数調整部材36の厚さをta(mm)まで薄く設定した状態におけるアンテナ30の断面図である。図10は、周波数調整部材36の厚さをta(mm)よりも厚いtb(mm)に設定した状態におけるアンテナ30の断面図である。図11は、周波数調整部材36の厚さをtb(mm)よりも更に厚いtc(mm)に設定した状態におけるアンテナ30の断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view of the
図12は、周波数調整部材36の厚さを、ta、tb、tc(mm)に変更した場合における、アンテナ30の共振周波数の変化について説明する図である。図12に示すように、周波数調整部材36の厚さを変更することによって、アンテナ30において使用する周波数を調節することができる。
FIG. 12 is a diagram illustrating a change in the resonance frequency of the
なお、図12に示す周波数調整部材36の厚さは、それぞれta=0、tb=1.0、tc=1.5(mm)である。このように、周波数調整部材36の厚さを増すことで、共振回路に付加される容量が増加し、共振周波数を低下させることができる。
In addition, the thickness of the
次に、アンテナ30のコの字型の開口端付近に配置した周波数調整部材36の取付位置と、アンテナ30における共振周波数との関係について、図13〜図16を用いて説明する。
Next, the relationship between the mounting position of the
図13は、周波数調整部材36の取付位置を、アンテナ30のコの字型の開口端(daの位置)に取り付けた状態を示す断面図である。図14は、周波数調整部材36の取付位置を、アンテナ30のコの字型の開口端からdb(mm)奥に取り付けた状態を示す断面図である。図15は、周波数調整部材36の取付位置を、db(mm)よりも更に奥の、コの字型の開口端からdc(mm)奥に取り付けた状態を示す断面図である。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the
図16は、周波数調整部材36の取付位置を、da、db、dc(mm)に変更した場合における、アンテナ30の共振周波数の変化について説明する図である。図16に示すように、周波数調整部材36の取付位置を変更することによって、アンテナ30において使用する周波数を調節することができる。
FIG. 16 is a diagram illustrating a change in the resonance frequency of the
なお、図16に示す周波数調整部材36の厚さは全てt=1.5(mm)とし、それぞれの取付位置を、da=0、db=2.5、dc=5.0(mm)とした場合である。このように、周波数調整部材36の取付位置を、アンテナ30のコの字型の開口端よりも奥側に配置することで、共振回路に付加される容量が増加し、共振周波数を低下させることができる。
The thicknesses of the
本発明に係るアンテナは、ノートパソコンや携帯電話、その他の携帯無線端末に適用することが可能である。一般に携帯型の端末は、外形サイズが小型で、表示部のサイズはある程度広い物が好まれる。そうすると、種々の制約から、携帯無線端末に必要なアンテナを配置する空間の確保が難しくなる。特にアンテナとして使用可能な空間が小さい場合には、十分な充分な共振経路長が得られず、共振周波数が高周波側にシフトしてしまいがちとなる。 The antenna according to the present invention can be applied to notebook computers, mobile phones, and other portable wireless terminals. In general, a portable terminal is preferred that has a small outer size and a display unit that is somewhat wide. If it does so, it will become difficult to ensure the space which arrange | positions an antenna required for a portable radio | wireless terminal from various restrictions. In particular, when the space that can be used as an antenna is small, a sufficient resonance path length cannot be obtained, and the resonance frequency tends to shift to the high frequency side.
本発明では、アンテナ30のコの字型の開口端付近に周波数調整部材36を配置することで、共振経路に容量を付加することができる。これにより、共振経路の電気長を変化させることができ、共振周波数を低周波数の方向にシフトさせることができる。したがって、アンテナ30を小型化することが可能となり、アンテナ30を搭載する携帯無線端末10を小型化することが可能となる。
In the present invention, by arranging the
次に、図17を用いて、携帯無線端末に複数のアンテナ搭載した実施形態について説明する。図17は、ノートパソコン型の携帯無線端末110の表示筐体14に、3個のアンテナ30、30A、30Bを搭載した実施例を示す斜視図である。なお、図1にて説明した携帯無線端末10の構成と同一の要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
Next, an embodiment in which a plurality of antennas are mounted on a portable wireless terminal will be described with reference to FIG. FIG. 17 is a perspective view showing an embodiment in which three
図17に示すように、アンテナ30及び30Aを、表示部16の左右にそれぞれ並置し、アンテナ30Bは表示部16の上方に並置してある。このうち、複数個のアンテナの共振周波数を同じ値に設定して、無線LAN(2.4GHz帯)用に使用することもできる。この場合には、MIMO(Multiple Input Multiple Output)対応やダイバーシティ対応とすることもできる。
As shown in FIG. 17, the
また、複数個のアンテナの共振周波数を同じ値に設定して、例えばアンテナ30を無線LAN(2.4GHz帯)の用途に用い、アンテナ30AをBluetooth(2.4GHz帯)の用途に用いることもできる。また、アンテナ30Bを無線USB(3.1〜10.6GHz帯)の用途に用いるなど、アンテナの共振周波数を異なる値に設定することもできる。
It is also possible to set the resonance frequencies of a plurality of antennas to the same value, for example, to use the
図18は、図17に示す表示筐体14のB−B’断面図である。なお、図2にて説明した携帯無線端末10の構成と同一の要素については、同一の符号を付して、その説明を省略する。
18 is a B-B ′ cross-sectional view of the
図18に示すようにアンテナ30Aは、アンテナ30と同様の構成を有している。アンテナ30Aの共振周波数をアンテナ30の共振周波数と異なる値に設定する場合には、図12及び図16に示したように、アンテナ30Aの周波数調整部材36の厚さや取付位置を変更して、対処することもできる。
As shown in FIG. 18, the
次に、図19を用いて本発明に係るアンテナを携帯電話等の携帯無線端末210に搭載した実施形態について説明する。図19に示す携帯無線端末210は、表示筐体214と本体筐体212とがヒンジ部218を介して360度開閉可能に構成され、表示筐体214の一部に無線通信用のアンテナ230を搭載した携帯電話である。
Next, an embodiment in which the antenna according to the present invention is mounted on a
図19に示す携帯無線端末210における本体筐体212の上面部には、利用者が数字や文字、コマンド等を入力するキー入力部213を配置してある。本体筐体212の内部には、電源やCPU及びその周辺回路群と、無線通信回路(図示せず)等の各種入出力機器が内蔵されている。本体筐体212及び表示筐体214の外装は、携行時における強度の確保とEMI/EMC対策のため、マグネシウム合金やアルミニウム合金、その他の金属製とすることが好ましい。
A
図19に示す携帯無線端末210の表示筐体214には、液晶ディスプレイパネル等を用いて文字や画像を表示する表示部216と、無線通信を行う際のアンテナ230とを並置してある。図19に示すアンテナ230は、Bluetooth(登録商標)や無線USB、ワイヤレスLAN等の高周波の無線通信に用いるものである。図19に示す実施例では、アンテナ230は表示部216の上部に並置してあるが、表示部216の右側や左側に並置することも可能である。また、アンテナ230を複数配置することも可能である。アンテナ230の構成は、図3に示した構成と同一である。したがって、その説明は省略する。
In a
本発明に係るアンテナは、上述のノートパソコンや携帯電話に適用することができる他、無線通信機能を備えたキーボード、タブレット、マウス、トラックボールや、オーディオ機器、ビジュアル機器、医療機器、その他の無線通信を行う機器に適用することができる。 The antenna according to the present invention can be applied to the above-described notebook personal computer and mobile phone, as well as a keyboard, a tablet, a mouse, a trackball having a wireless communication function, an audio device, a visual device, a medical device, and other wireless devices. It can be applied to a device that performs communication.
10、210 携帯無線端末
12、212、910 本体筐体
13、213、911 キー入力部
14、214、920 表示筐体
15 導電性外板
16、216、921 表示部
17 カバー体
18、218、930 ヒンジ部
20 金属壁
30、30A、30B、230、922 アンテナ
32 アンテナ板
34 給電端子
36 周波数調整部材
900 電子機器
910a、920a 電気伝導体部材
910b、920b 絶縁体部材(非電気伝導体部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,210 Portable radio | wireless terminal 12,212,910 Main body housing | casing 13,213,911 Key input part 14,214,920 Display housing | casing 15 Conductive outer plate 16,216,921
Claims (6)
前記アンテナは、間隔を空けて対向させて配置したアンテナ板と導電性外板とを金属壁で接続することにより、内側に空隙部を有するコの字型の断面形状を形成し、アンテナの共振周波数を調整する周波数調整部材を配置し、
前記表示筐体には、導電性を備える外装天板により保持された表示部と前記アンテナとを並置し、前記外装天板を前記アンテナの導電性外板として機能させることを特徴とする携帯無線端末。 The display housing and the body housing are configured to be openable and closable via a hinge part, and are portable wireless terminals equipped with antennas used for high-frequency wireless communication ,
The antenna has a U-shaped cross-sectional shape with a gap inside by connecting the antenna plate and the conductive outer plate, which are arranged facing each other with a gap, by a metal wall, and the resonance of the antenna Place a frequency adjustment member to adjust the frequency ,
A portable radio characterized in that a display unit held by an exterior top plate having conductivity and the antenna are juxtaposed in the display casing, and the exterior top plate functions as a conductive outer plate of the antenna. Terminal .
The portable radio terminal according to claim 4 , wherein the plurality of antennas are set to different frequency bands.
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