JPH09102975A - カード形無線受信機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】情報端末機のカードスロットに挿入接続するコ
ネクタ２１を有し、９００ＭＨｚ帯の平板状ループアン
テナを備えた薄形カード状無線受信機を提供する。 【解決手段】コネクタ２１が取付けられ受信機回路が実
装された印刷配線板４を有底フレーム３に収容する。金
属性雌ねじ１８，１９が取付けられた下板２を下側から
固着し、印刷配線板４に設けたスルーホールを貫通する
ねじ１３，１４でスルーホール底面ランドと雌ねじ１
８，１９を締め付け導通させる。給電端側の可変容量リ
アクタンス素子６、及び遠端側のアンテナ共振波長短縮
用の容量性リアクタンス素子８を、それぞれ金属アーム
５，７を介して止めねじ１１，１２で上板１と底板２と
の間に接続する。印刷配線板３と底板２との間に金属ば
ね２０を設けて利得を改善し上板１と底板２を平板状ア
ンテナ素子とするように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄形構造の無線受
信機に関し、特に、受信機ケースをアンテナ素子として
兼用するカード形無線受信機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、２５０〜３００ＭＨｚ帯の無線
呼出用受信機は、小形化，カード化が進み、そのアンテ
ナとして、受信機ケースの上板と底板をアンテナ素子と
して兼用した断面“コ”の字状のループアンテナが実用
されている。

【０００３】図４は従来のカード形無線呼出用受信機の
外観斜視図（Ａ）と説明用断面図（Ｂ）である。図にお
いて、４４は受信機回路が搭載された印刷配線板、４１
はケースの上板、４２はケースの底板、４３は絶縁枠
（フレーム）である。この受信機のアンテナは、上板４
１と底板４２をアンテナ素子として兼用し、角部Ａ−
Ａ’近傍を給電点とし、角部Ｃ−Ｃ’近傍を短絡点とし
た断面“コ”の字状のループアンテナである。受信機を
薄形カード状にするため、底板４２は、周囲の絶縁枠４
３に固定された印刷配線板４４の底面（接地面）に導電
接着剤などで貼り付け固定されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、情報機器の多様
化，情報通信のネットワーク化に伴って、ノートパソコ
ン等の携帯用情報端末機で無線呼出しサービスによる情
報が受けられるようにするため、無線呼出用受信機を情
報端末機のカードスロットに挿入して用いる実験が試み
られている。カード形無線呼出受信機をパソコンに挿入
しておき、受信時にパソコンを起動して受信メッセージ
を入力し表示させるものである。

【０００５】このような用途に対応するためには、パソ
コンのカードスロットに挿入してインタフェース（Ｉ／
Ｆ）用コネクタと接続させるコネクタを無線呼出受信機
に設ける必要がある。しかし、無線呼出受信機の印刷配
線板にコネクタを取付けるためには、底板を印刷配線板
の裏面に接着剤で貼り付けた従来の構造では難しく、底
板と印刷配線板との間に間隙を設けなければならない。

【０００６】さらに、例えば、９００ＭＨｚ帯の無線回
線を介してデータサービスを受けるには、受信周波数帯
を現在の２５０〜３００ＭＨｚ帯から９００ＭＨｚ帯ま
たは準マイクロ波帯の電波を受けることのできるアンテ
ナ構造に変更する必要がある。

【０００７】本発明の目的は、情報端末機のカードスロ
ットに挿入接続するためのコネクタを有し、９００ＭＨ
ｚ帯または準マイクロ波帯の電波を受信することのでき
る構造のループアンテナを備えた薄形カード状無線受信
機を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
したカード形無線受信機は、無線受信機回路が実装され
た印刷配線板と、該印刷配線板が収容され波長に比べて
十分短い高さの絶縁フレームと、前記受信機回路を覆っ
て該絶縁フレームの上側から角部と辺部の複数個所がね
じで固定された方形状の金属製上板と、前記印刷配線板
の裏面を覆って前記絶縁フレームの下側から貼り付け固
定された方形状の金属製底板と、前記印刷配線板の長手
方向の一端側に接続され外部の情報端末に挿入接続する
ために設けられたコネクタとを備え、前記上板と前記底
板の相対する一端の角部近傍が前記無線受信機回路の給
電端子に接続され該上板と底板をアンテナ素子としてル
ープアンテナを形成するように構成されたカード形無線
受信機において、前記絶縁フレームは、前記コネクタ側
の枠を開口にするとともに、前記印刷配線板を上から嵌
め込んで収容するための底板部が設けられて一体化形成
され、前記印刷配線板に、長手方向の一端側に外部の情
報端末のカードスロットに挿入接続して受信データを入
力するためのコネクタを設けるとともに、裏面の接地配
線導体部分に一端が固定され、前記絶縁フレームの底板
部に設けられた穴を貫通して他端が前記底板に圧接され
る金属ばねが設けられ、前記コネクタと対向する長手方
向の他端側の角部近傍に配置された前記印刷配線板の給
電端子側に前記上板を接続するとともに該上板の給電端
子側と前記底板の間にアンテナ同調用の可変容量リアク
タンス素子を並列接続し、前記上板と底板の辺部の前記
角部近傍から所定の間隔をおいた部分にアンテナ共振波
長短縮用の容量性リアクタンス素子を接続し前記上板と
底板をそれぞれアンテナ素子とする平板状ループアンテ
ナを形成するように構成されたことを特徴とするもので
ある。

【０００９】さらに詳細な構成を示す本発明の請求項２
に記載したカード形無線受信機は、無線受信機回路が実
装された印刷配線板と、該印刷配線板が収容され波長に
比べて十分短い高さの絶縁フレームと、前記受信機回路
を覆って該絶縁フレームの上側から角部と辺部の複数個
所がねじで固定された方形状の金属製上板と、前記印刷
配線板の裏面を覆って前記絶縁フレームの下側から貼り
付け固定された方形状の金属製底板と、前記印刷配線板
の長手方向の一端側に接続され外部の情報端末に挿入接
続するために設けられたコネクタとを備え、前記上板と
前記底板の相対する一端の角部近傍が前記無線受信機回
路の給電端子に接続され該上板と底板をアンテナ素子と
してループアンテナを形成するように構成されたカード
形無線受信機において、前記絶縁フレームは、前記コネ
クタ側の枠を開口にするとともに、前記印刷配線板を上
から嵌め込んで収容するための底板部が設けられて一体
化形成され、前記印刷配線板には、長手方向の一端側に
外部の情報端末のカードスロットに挿入接続して受信デ
ータを入力するためのコネクタと、該コネクタと対向す
る長手方向の他端側の角部近傍を給電端側として該角部
近傍に設けられた第１のスルーホールめっき穴と、該第
１のスルーホールめっき穴と所定の間隔をおいて設けら
れた第２のスルーホールめっき穴と、前記上板の給電端
側の角部を前記絶縁フレームに固定する金属ねじに係合
して一端が締付け固定され他端が給電端子の導体ランド
に接続された第１の金属アームと、前記給電端子の導体
ランドと前記第１のスルーホールめっき穴の導体ランド
との間に接続されたアンテナ同調用の可変容量リアクタ
ンス素子と、前記第２のスルーホールめっき穴に近い前
記上板の辺部を前記絶縁フレームに固定する金属ねじに
係合して一端が締付け固定され他端がすぐ近くの中継導
体ランドに接続された第２の金属アームと、前記中継導
体ランドと前記第２のスルーホールめっき穴の導体ラン
ドとの間に接続されたアンテナ共振波長短縮用の容量性
リアクタンス素子と、裏面の接地配線導体部分に一端が
固定され、前記絶縁フレームの底板部に設けられた穴を
貫通して他端が前記底板に圧接される金属ばねとが設け
られ、前記底板には、前記印刷配線板に設けられた前記
第１および第２のスルーホールめっき穴にそれぞれ対応
する位置に、前記絶縁フレームの底板部の厚さと等しい
厚さの金属製雌ねじが固定され、前記絶縁フレームに前
記印刷配線板を上から嵌め込んで収容し、前記底板を下
側から貼り付け固定し前記雌ねじが前記絶縁フレームの
底板部に設けられた穴を貫通して前記第１および第２の
スルーホールめっき穴の裏面導体ランドに当接した状態
で、金属製ねじを前記第１および第２のスルーホールめ
っき穴に挿入して締め付け固定することにより、前記上
板と前記底板とがそれぞれアンテナ素子となり給電端側
に前記アンテナ同調用の可変容量リアクタンス素子が接
続され所定の間隔をおいて前記アンテナ共振波長短縮用
の容量性リアクタンス素子が接続された平板状ループア
ンテナを形成するように構成されたことを特徴とするも
のである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
示例と共に説明する。図１は本発明のカード形無線受信
機の外観を示す斜視図であり、図２はその分解組立構造
例図、図３は本発明の要部をなすアンテナ部分の断面図
と説明図である。これらの図において、共通部分には同
符号を付してある。

【００１１】図２において、１および２は薄鋼板などの
導電体により形成された方形状の上板および底板であ
る。３は樹脂などの絶縁体により形成された有底フレー
ム、４は受信機回路や機能回路部品が実装された印刷配
線板である。９は受信機回路を動作させるための小形電
池である。１０〜１２は上板１を有底フレーム３に固定
するための金属製ねじであり、有底フレーム３の角と辺
の部分に設けられた雌ねじ穴１５〜１７に、その当該位
置と合致するように設けられた上板１の穴を遊貫して上
板１を上から載せて締め付け固定する。電子部品が実装
された印刷配線板４は、有底フレーム３の内側に収まる
形状であり、有底フレーム３に収容した状態で底板２が
取付けられる。底板２は、有底フレーム３の下側から、
接着剤または両面粘着絶縁シートなどにより有底フレー
ム３の裏面に貼付け固定されている。１８，１９は底板
２に固定された雌ねじである。有底フレーム３の底面に
は雌ねじ１８，１９の対応する位置に穴が設けられてい
る。２３は有底フレーム３の底面に設けられた穴であ
り、後述する金属ばね２０を貫通させる穴である。

【００１２】図３は本発明のアンテナ部分の構造を示す
断面図である。図において、金属アーム５は、ねじ１１
を有底フレーム３の雌ねじ穴１７に締め付けた時、上板
１と印刷配線板４のアンテナ給電回路の入力端子部とを
電気的に接続するための金具であり、その一端にはねじ
１１が貫通する穴が設けられており、ねじ１１を上板１
の穴に貫通すると同時に金属アーム５の穴に重ねてフレ
ーム３に締め付けることにより、上板１と金属アーム５
が導通状態になっている。また金属アーム５の他端は、
印刷配線板４のアンテナ給電回路の入力端子部の導体ラ
ンドａに半田付けなどにより電気的に接続されている。

【００１３】６は可変容量リアクタンス素子であり、例
えば、積層セラミックチップトリマコンデンサである。
可変容量リアクタンス素子６の一端は入力端子部の導体
ランドａに半田付けされ、金属アーム５の他端に接続さ
れる。一方、印刷配線板４の金属製ねじ１３と１４が挿
入される穴にはスルーホールめっきが施されており、ね
じ１３と１４を印刷配線板４のスルーホールを通して底
板２に設けられた金属製雌ねじ１８，１９に締め付け固
定したとき、スルーホールの底面ランドと雌ねじ１８，
１９とが接触導通状態となる。上記の可変容量リアクタ
ンス素子６の他端は、ねじ１３が挿入される穴のスルー
ホール導体の上面ランドに半田付けされる。

【００１４】同様に、金属アーム７は、ねじ１２を有底
フレーム３の雌ねじ穴１６に締め付けた時、上板１と印
刷配線板４の容量性リアクタンス素子８とを電気的に接
続するための金具であり、その一端にはねじ１２が貫通
する穴が設けられており、ねじ１２を上板１の穴に貫通
すると同時に金属アーム７の一端の穴に重ねてフレーム
３に締め付けることにより、上板１と金属アーム７が導
通状態になっている。また金属アーム７の他端は、ねじ
１４が貫通する穴のスルーホールの上面ランドｂの部分
で容量性リアクタンス素子８の一端が半田付けされてい
る同一導体パターンに半田付けされる。また容量性リア
クタンス素子８の他端は、金属製ねじ１４が貫通する穴
のスルーホールの上面ランドに半田付けされる。この容
量性リアクタンス素子８はアンテナ共振波長を短縮する
役割を果たす。

【００１５】２０は金属ばねであり、印刷配線板４の裏
面のグランド（接地）パターン面にその１端が半田付け
され、有底フレーム３の穴２３を貫通して他端がｃ点で
底板２に接触導通するようになっている。この金属ばね
２０は、底板２を給電端子の接地側に接続するととも
に、印刷配線板４の裏面と底板２との間の分布容量によ
るアンテナ利得の低下を軽減する誘導性リアクタンスの
役割を果たすものであり、その長さは実験によって決め
られる。また、その取付け位置は、図２に示すように底
板２の中央部分よりやや偏った位置ｃ点に圧接されるよ
うに設定される。このｃ点の位置は実験によってアンテ
ナ特性が最良になる点が選ばれる。

【００１６】図３（Ｂ）はアンテナ形状の説明図であ
り、ＬＡは本発明の平板状ループアンテナの形状を示
す。上板１の角部が金属アーム５で導通されたａ点で受
信機回路の給電端子のホット側に接続され、そのａ点と
底板２との間に可変容量リアクタンス６が接続されてい
る。さらにａ点から所定の間隔をおき金属アーム７で導
通されたｂ点と底板２との間に容量リアクタンス素子８
が接続され、底板２はその中央部分ｃ点で金属ばね２０
により印刷配線板４の接地導体に導通され、給電端子の
接地側に接続されている。以上のように、受信機回路の
給電端子からアンテナ側をみると、上板１と底板２を平
板状アンテナ素子とし、給電端側に同調用の可変容量リ
アクタンス６が設けられ、所定の間隔でアンテナ共振波
長短縮用の容量リアクタンス素子８が装荷された平板状
ループアンテナが形成される。

【００１７】印刷配線板４に設けられた金属製ねじ１３
と１４が貫通するスルーホールめっき穴の位置および間
隔は、次のようにして決められる。まず、コネクタ２１
の反対側の端部近傍に給電端側を配置し、その角部の上
板１の固定ねじ１１の近傍に金属製ねじ１３を貫通する
スルーホールめっき穴を設ける。次に、２つのスルーホ
ールめっき穴の間隔は、上板１のねじ１１と１２の間隔
と、底板２の雌ねじ１８と１９の間隔と、そして上板１
と底板２との間隔の２倍とを合計した断面ループの長さ
が、受信周波数の波長の１／２以下になるように決めら
れる。

【００１８】上板１及び底板２は平板状ループアンテナ
素子として用いるため薄い鋼板、例えば、厚さ約０．３
ｍｍのステンレス鋼板に高周波抵抗を小さくするための
銀めっき又は金めっきが施されている。

【００１９】以上の構成による本発明を適用した９３０
ＭＨｚ帯薄形受信機において、厚さ（ｈ）約５ｍｍ，幅
（Ｗ）約４５ｍｍ，長さ（Ｌ）約６０ｍｍの大きさの薄
形板状ループアンテナの実測による特性は、ループ面積
が充分大きくとれる厚い箱形の受信機に従来の板状ルー
プアンテナを用いた時の利得と比べて同等の値を得るこ
とができた。

【００２０】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、受信機回路
が実装された印刷配線板４を有底フレーム３に収容する
ことでコネクタ２１の取付けを可能にするとともに、上
板１と底板２をループ接続する遠端側にアンテナ共振波
長短縮用の容量性リアクタンス素子８を設け、かつ、金
属ばね２０による利得改善が施された開口面積の広い薄
形平板状のループアンテナが構成されるため実用上の効
果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の外観を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例の分解組立構造例図である。

【図３】本発明の要部であるアンテナ部分の断面図とア
ンテナ形状説明図である。

【図４】従来のカード形無線呼出受信機の斜視図と断面
図である。

【符号の説明】

１ 上板 ２ 底板 ３ 有底フレーム ４ 印刷配線板 ５，７ 金属アーム ６ 可変容量リアクタンス素子 ８ 容量性リアクタンス素子 ９ 電池 １０，１１，１２，１３，１４ 金属製ねじ １５，１６，１７ 雌ねじ穴 １８，１９ 雌ねじ ２０ 金属ばね ２１ コネクタ ２２ コネクタピン ２３ 穴 ４１ 上板 ４２ 下板 ４３ フレーム ４４ 印刷配線板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無線受信機回路が実装された印刷配線板
   と、該印刷配線板が収容され波長に比べて十分短い高さ
   の絶縁フレームと、前記受信機回路を覆って該絶縁フレ
   ームの上側から角部と辺部の複数個所がねじで固定され
   た方形状の金属製上板と、前記印刷配線板の裏面を覆っ
   て前記絶縁フレームの下側から貼り付け固定された方形
   状の金属製底板と、前記印刷配線板の長手方向の一端側
   に接続され外部の情報端末に挿入接続するために設けら
   れたコネクタとを備え、 前記上板と前記底板の相対する一端の角部近傍が前記無
   線受信機回路の給電端子に接続され該上板と底板をアン
   テナ素子としてループアンテナを形成するように構成さ
   れたカード形無線受信機において、 前記絶縁フレームは、前記コネクタ側の枠を開口にする
   とともに、前記印刷配線板を上から嵌め込んで収容する
   ための底板部が設けられて一体化形成され、 前記印刷配線板に、長手方向の一端側に外部の情報端末
   のカードスロットに挿入接続して受信データを入力する
   ためのコネクタを設けるとともに、裏面の接地配線導体
   部分に一端が固定され、前記絶縁フレームの底板部に設
   けられた穴を貫通して他端が前記底板に圧接される金属
   ばねが設けられ、 前記コネクタと対向する長手方向の他端側の角部近傍に
   配置された前記印刷配線板の給電端子側に前記上板を接
   続するとともに該上板の給電端子側と前記底板の間にア
   ンテナ同調用の可変容量リアクタンス素子を並列接続
   し、前記上板と底板の辺部の前記角部近傍から所定の間
   隔をおいた部分にアンテナ共振波長短縮用の容量性リア
   クタンス素子を接続し前記上板と底板をそれぞれアンテ
   ナ素子とする平板状ループアンテナを形成するように構
   成されたことを特徴とするカード形無線受信機。
2. 【請求項２】 無線受信機回路が実装された印刷配線板
   と、該印刷配線板が収容され波長に比べて十分短い高さ
   の絶縁フレームと、前記受信機回路を覆って該絶縁フレ
   ームの上側から角部と辺部の複数個所がねじで固定され
   た方形状の金属製上板と、前記印刷配線板の裏面を覆っ
   て前記絶縁フレームの下側から貼り付け固定された方形
   状の金属製底板と、前記印刷配線板の長手方向の一端側
   に接続され外部の情報端末に挿入接続するために設けら
   れたコネクタとを備え、 前記上板と前記底板の相対する一端の角部近傍が前記無
   線受信機回路の給電端子に接続され該上板と底板をアン
   テナ素子としてループアンテナを形成するように構成さ
   れたカード形無線受信機において、 前記絶縁フレームは、前記コネクタ側の枠を開口にする
   とともに、前記印刷配線板を上から嵌め込んで収容する
   ための底板部が設けられて一体化形成され、 前記印刷配線板には、長手方向の一端側に外部の情報端
   末のカードスロットに挿入接続して受信データを入力す
   るためのコネクタと、該コネクタと対向する長手方向の
   他端側の角部近傍を給電端側として該角部近傍に設けら
   れた第１のスルーホールめっき穴と、該第１のスルーホ
   ールめっき穴と所定の間隔をおいて設けられた第２のス
   ルーホールめっき穴と、前記上板の給電端側の角部を前
   記絶縁フレームに固定する金属ねじに係合して一端が締
   付け固定され他端が給電端子の導体ランドに接続された
   第１の金属アームと、前記給電端子の導体ランドと前記
   第１のスルーホールめっき穴の導体ランドとの間に接続
   されたアンテナ同調用の可変容量リアクタンス素子と、
   前記第２のスルーホールめっき穴に近い前記上板の辺部
   を前記絶縁フレームに固定する金属ねじに係合して一端
   が締付け固定され他端がすぐ近くの中継導体ランドに接
   続された第２の金属アームと、前記中継導体ランドと前
   記第２のスルーホールめっき穴の導体ランドとの間に接
   続されたアンテナ共振波長短縮用の容量性リアクタンス
   素子と、裏面の接地配線導体部分に一端が固定され、前
   記絶縁フレームの底板部に設けられた穴を貫通して他端
   が前記底板に圧接される金属ばねとが設けられ、 前記底板には、前記印刷配線板に設けられた前記第１お
   よび第２のスルーホールめっき穴にそれぞれ対応する位
   置に、前記絶縁フレームの底板部の厚さと等しい厚さの
   金属製雌ねじが固定され、 前記絶縁フレームに前記印刷配線板を上から嵌め込んで
   収容し、前記底板を下側から貼り付け固定し前記雌ねじ
   が前記絶縁フレームの底板部に設けられた穴を貫通して
   前記第１および第２のスルーホールめっき穴の裏面導体
   ランドに当接した状態で、金属製ねじを前記第１および
   第２のスルーホールめっき穴に挿入して締め付け固定す
   ることにより、前記上板と前記底板とがそれぞれアンテ
   ナ素子となり給電端側に前記アンテナ同調用の可変容量
   リアクタンス素子が接続され所定の間隔をおいて前記ア
   ンテナ共振波長短縮用の容量性リアクタンス素子が接続
   された平板状ループアンテナを形成するように構成され
   たことを特徴とするカード形無線受信機。
3. 【請求項３】 請求項２記載の金属ばねは、前記底板に
   一端が固定され、前記絶縁フレームの底板部に設けられ
   た穴を貫通して他端が前記印刷配線板の裏面の接地配線
   導体部分に圧接されるようにしたことを特徴とする請求
   項２記載のカード形無線受信機。
4. 【請求項４】 請求項２記載の第２のスルーホールめっ
   き穴の位置は、前記印刷配線板の長手方向の縁部に沿っ
   て、前記第１のスルーホールめっき穴との距離の２倍と
   前記上板と底板との間隔の２倍を加算したループの長さ
   が受信周波数の波長の１／２以下となるように設定され
   たことを特徴とする請求項２記載のカード形無線受信
   機。
5. 【請求項５】 請求項２記載の給電端子の位置およびそ
   の近傍の第１のスルーホールめっき穴の位置は、前記上
   板の辺部を絶縁フレームに固定する金属ねじの近傍に配
   置したことを特徴とする請求項２記載のカード形無線受
   信機。
6. 【請求項６】 請求項２記載の上板と底板は、金，銀な
   どの伝導度の大きい金属めっきが施されていることを特
   徴とする請求項２記載のカード形無線受信機。