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JP3374604B2 - 無線通信装置 - Google Patents
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JP3374604B2 - 無線通信装置 - Google Patents

無線通信装置

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JP3374604B2
JP3374604B2 JP17600095A JP17600095A JP3374604B2 JP 3374604 B2 JP3374604 B2 JP 3374604B2 JP 17600095 A JP17600095 A JP 17600095A JP 17600095 A JP17600095 A JP 17600095A JP 3374604 B2 JP3374604 B2 JP 3374604B2
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一哉 小田桐
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  • Waveguide Aerials (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば、移動通信用携
帯機器に使用される無線通信装置に関するものである。
【0002】移動通信は高周波回路技術や小型回路技術
等の発展を背景に自動車・船舶・列車・人を対象に、順
次、サービスが拡大され、社会活動に大きく貢献してい
る。近年では、小型の携帯電話やコードレス電話等が実
用化されているが、これらの携帯機器は人が何時でも持
ち運びながら使用できる様に小型・軽量化が進められ、
部品が内蔵アンテナの近くまで実装される様になった。
【0003】この為、部品の大きさや実装状態の変化に
対応して内蔵型アンテナに対する影響の程度が変化し、
アンテナの電気特性が変化する可能性が高くなった。そ
こで、部品が内蔵アンテナの近くまで実装されても、内
蔵型アンテナの電気特性の変化を抑圧できる様にするこ
とが必要である。
【0004】
【従来の技術】図8は従来例の説明図、図9は別の従来
例の説明図で、(a) は装置筐体斜視図、(b) は(a) の X
-X´断面図、図10は更に別の従来例の説明図で、(a) は
装置筐体斜視図、(b) は(a) の X-X´断面図、(c) は給
電線、短絡線の断面図である。
【0005】なお、図9(b),図10(b) は図9(a),図10
(a) を一点鎖線の様に切断したものを矢印の方向から見
た図である。以下、図8〜図10を説明する。
【0006】図8において、逆 Fアンテナのアンテナ・
エレメント12が、多層プリント基板で構成された装置基
板内の接地面11に対して間隔d だけ上方に配置されてい
るが、このエレメントの端部には一体成形された長さd
の、例えば、短冊形の給電線13と短絡線14が設けられて
いる。
【0007】そして、アンテナ・エレメント12に対して
ほぼ直角に曲げられた直線状給電線13の端部は、装置基
板に設けられた給電用ランド15を介して、図示しない無
線回路に接続された同軸ケーブル16の芯線と接続されて
おり、直線状短絡線14の端部は、短絡用ランドにハンダ
付けされている。なお、短絡用ランドは接地面と接続さ
れている。
【0008】なお、直線状短絡線14はアンテナ・エレメ
ントと無線回路の間の整合を取る為の整合素子であり、
整合を取る為には 直線状給電線13と直線状短絡線14の間隔 項の間隔は変えず、アンテナとの接続位置 直線状短絡線や直線状給電線の太さ( 円形の場合)
や幅(短冊形の場合) のうち、少なくとも1つを変化させなければならない。
【0009】ここで、アンテナ・エレメント12は金属板
( 例えば銅板) を加工して製作され、上記の様に、表面
に部品が実装されない装置基板内の接地面11より上方に
間隔dだけ浮かせて対応するランドにハンダ付けして固
定する。
【0010】しかし、人間が固定するので、間隔にバラ
ツキが生じてアンテナの共振周波数がバラツク等の欠点
があった。この欠点を補う様にしたものが、図9に示す
様な装置筐体張り付け型の逆 Fアンテナである。
【0011】図9において、逆 F型アンテナのアンテナ
・エレメント12を、例えば、プラスチック製の装置筐体
1に接着剤で張り付けておき、装置を組み立てる時に直
線状給電線13と直線状短絡線14を、上記と同様に装置基
板上のランドにハンダ付けする。
【0012】これにより、アンテナ・エレメントと接地
面との間隔は一定になるが、直線状給電線13と直線状短
絡線14を接地面11にハンダ付けする為の工数が必要であ
る。図10は、給電線21と短絡線22を接地面11に接触させ
て接続することにより、ハンダ付け工数を削減する様に
したもので、上記と同様にアンテナ・エレメント12、給
電線21、短絡線22は一体成形してあるが、給電線21と短
絡線22は図10(c) に示す様に変形「逆くの字形」に曲げ
たもので、高さd1は接地面11とアンテナ・エレメントの
間隔d よりも大きくしてある。
【0013】そこで、装置筐体にアンテナ・エレメント
を接着剤などで張り付けると、給電線21や短絡線22は下
方に押し付けられて上記の様に図示しない給電用ラン
ド、短絡用ランドを介して、接地面11と機械的に接触し
て接続される。
【0014】ここで、図10(b) に示す構成にすると、給
電線21、短絡線22をハンダ付けする工数は削減される
が、装置の小型化に伴ってアンテナ・エレメント12の真
下にも、例えば、金属ケース17a 〜17d に格納された部
品を実装しなければならない場合が生ずる。
【0015】この様な場合、金属ケースとアンテナ・エ
レメント間の容量により、内蔵型アンテナの電気特性が
変化する。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】上記の様に、装置の小
型化に伴ってアンテナ・エレメントの真下に部品を多
数、実装しなければならない場合、アンテナの電気特性
( 例えば、共振周波数) を左右する接地面積が減少す
る。
【0017】また、金属ケース内に収納された部品をア
ンテナ・エレメント付近まで実装すると、金属ケースと
アンテナ・エレメントの間に生ずる容量の影響により、
内蔵型アンテナの電気特性が変化する可能性があると云
う課題がある。
【0018】本発明は、装置の高密度部品実装を実施し
ても内蔵型アンテナの電気特性の変化を抑圧できる様に
することを目的とする。
【0019】
【課題を解決するための手段】第1本発明は、アンテナ
・エレメントと装置基板の間に、複数の貫通孔を有し、
接地面に接続したシールド板を設け、給電線と短絡線を
該貫通孔を介して対応するランドに接触して接続する構
成にした。
【0020】第2の本発明は、上記アンテナ・エレメン
トとシールド板との間に、誘電体材料を挿入する構成に
した。第3の本発明は、上記シールド板に設けた貫通孔
は給電線のみを通し、短絡線はシールド板に接触させる
ことでアンテナ・エレメントをシールド板を介して接地
面に接続する構成にした。
【0021】第4の本発明は、アンテナ・エレメントと
装置基板との間に、複数の貫通孔を有し、該接地面に接
続したシールド板を設け、給電線は貫通孔を介して給電
用ランドに接続し、短絡線は給電線が貫通する貫通孔以
外の貫通孔の内の何れか一つを選んで貫通させて、アン
テナ・エレメントと接地面とを接続するようにし、アン
テナ・エレメントへの短絡線の接触位置を選んだ貫通孔
の位置に応じて変化できるような構成にした。
【0022】第の本発明は、上記シールド板を切り起
こして、上記アンテナ・エレメントと接触させ、短絡線
として使用する構成にした。
【0023】
【作用】本発明はアンテナ・エレメントと装置基板との
間に、例えば、銅板などで構成され、貫通孔が設けられ
たシールド板をアンテナ・エレメントからdだけ離して
設け、このシールド板を装置基板内の接地面と接続して
固定する。
【0024】そして、アンテナ・エレメントと一体成形
した給電線、短絡線を上記の貫通孔を通して、装置基板
上に形成した給電用ランド、短絡用ランドと接触させて
接続する。
【0025】これにより、装置の高密度部品実装を実施
しても、高密度実装した部品とアンテナ・エレメントの
間にシールド板が設けられているので、内蔵型アンテナ
の電気特性の変化を抑圧できる。
【0026】
【実施例】図1は第1の本発明の実施例の要部構成図
(一部破断した状態の斜視図)、図2は第2の本発明の
実施例の要部構成図(一部破断した状態の斜視図)、図
3は第3の本発明の実施例の要部構成図(一部破断した
状態の斜視図)、図4は第4の本発明の実施例の要部構
成図(一部破断した状態の斜視図)である。
【0027】また、図5は第5の本発明の実施例の要部
構成図(一部破断した状態の斜視図)、図6は第6の本
発明の実施例の要部構成図(一部破断した状態の斜視
図)、図7は第6の本発明の別の実施例の要部構成図
(一部破断した状態の斜視図)である。
【0028】なお、全図を通じて同一符号は同一対象物
である。以下、図の動作を説明するが、上記で詳細説明
した部分については概略説明し、本発明の部分について
詳細に説明する。
【0029】図1において、アンテナ・エレメント12と
図示しない装置基板(例えば、接地面11を含む多層プリ
ント板)との間に、例えば、銅板などで構成され、貫通
孔31, 32が設けられた台形のシールド板3を、アンテナ
・エレメントからdだけ離して設ける。そして、このシ
ールド板を装置基板内の接地面11に、例えば、ハンダ付
けで固定することにより、シールド板と接地面11とを電
気的に接続する。
【0030】更に、アンテナ・エレメントと一体成形し
た給電線21、短絡線22を、上記の貫通孔31, 32を通して
装置基板上に形成した図示しない給電用ランド、短絡用
ランドと接触させて接続する。
【0031】これにより、アンテナ・エレメント12に対
する接地面を確保すると共に、アンテナからの不要な電
波が回路側に回り込むことを防止することができる。図
2において、アンテナ・エレメントの小型化を図る場
合、アンテナ・エレメント12とシールド板3との間に比
誘電率εr の誘電体材料4を挿入することにより、電気
特性を保持したまま、アンテナの小型化を実現する実装
方法である。
【0032】逆Fアンテナの共振周波数はアンテナ・エ
レメントの外周長で決まる為、誘電体材料をアンテナ・
エレメントと組み合わせることにより、外周の電気長さ
は長く見え、同じ共振周波数を得るには空気中の時より
も外周長を短くすることができ、アンテナの小型化を図
ることができる。
【0033】図3において、装置基板側で、給電線21、
短絡線22が接触する給電用ランド、短絡用ランドの2種
類のランドを形成するスペースを確保することが困難な
場合、図示しない給電用ランドを装置基板上に形成して
給電線21を接触させる。しかし、短絡用ランドは形成せ
ず、短絡線22a は給電線21よりも短くしてシールド板3
に接触して接続する様にした。
【0034】なお、従来例で説明した様に、短絡線22の
高さは、アンテナ・エレメントとシールド板との間隔よ
りも大きくして、アンテナ・エレメントが短絡線をシー
ルド板に押しつける様にする。
【0035】これにより、装置基板の使用スペースを削
減することが可能となる。図4において、アンテナ・エ
レメント12と装置基板( 図示せず) との間に、複数の貫
通孔31〜34を有し、装置基板内の接地面11に接続したシ
ールド板3を設ける。
【0036】そして、アンテナ・エレメントと一体成形
した給電線21は、貫通孔31を介して図示しない給電用ラ
ンドに接続するが、アンテナ・エレメントと別に設けた
短絡線22b は接地面11での接続位置を変えて、アンテナ
・エレメント12との接触位置を可変する様にした。
【0037】これにより、アンテナ・エレメントに対す
る短絡線22b のインダクタンス成分の影響が変化し、ア
ンテナ・エレメント12の共振周波数を変えることができ
る。図5において、一端が接地面11に接続され、他端を
アンテナ・エレメント12に接触して接続する短絡線22c
の太さを変えることにより、短絡線のインダクタンスが
変化し、アンテナ・エレメントの共振周波数を変えるこ
とができる。
【0038】ここで、短絡線はシールド板に接触させて
も整合を取ることができるので、図6 示す様にシールド
板3の一部を切り起こしてアンテナ・エレメント12と接
触させて短絡線22d とする。これにより、装置基板に短
絡用ランドを設ける必要がなくなり、スペースを削減す
ることができる。
【0039】図7において、シールド板3の一部を切り
起こして生成した短絡線22e, 22fを複数個設けておき、
アンテナ・エレメント12と接触させる短絡線の位置及び
数を変えることにより、アンテナ・エレメントの共振周
波数を変えることができる。
【0040】
【発明の効果】以上詳細に説明した様に本発明によれ
ば、装置の高密度部品実装を実施しても内蔵型アンテナ
の電気特性の変化を抑圧できると云う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の本発明の実施例の要部構成図(一部破断
した状態の斜視図)である。
【図2】第2の本発明の実施例の要部構成図(一部破断
した状態の斜視図)である。
【図3】第3の本発明の実施例の要部構成図(一部破断
した状態の斜視図)である。
【図4】第4の本発明の実施例の要部構成図(一部破断
した状態の斜視図)である。
【図5】第5の本発明の実施例の要部構成図(一部破断
した状態の斜視図)である。
【図6】第6の本発明の実施例の要部構成図(一部破断
した状態の斜視図)である。
【図7】第6の本発明の別の実施例の要部構成図(一部
破断した状態の斜視図)である。
【図8】従来例の説明図である。
【図9】別の従来例の説明図で、(a) は装置筐体斜視
図、(b) は(a) の X-X´断面図、である。
【図10】更に別の従来例の説明図で、(a) は装置筐体
斜視図、(b) は(a) の X-X´断面図、(c) は給電線、短
絡線の断面図である。
【符号の説明】
1 装置筐体 3 シールド
板 4 誘電体材料 11 接地面 12 アンテナ・エレメント 13 直線状給
電線 14 直線状短絡線 21 給電線 22 短絡線 31, 32 貫通
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平9−27715(JP,A) 特開 昭63−62402(JP,A) 特開 昭62−277801(JP,A) 特開 昭58−104504(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01Q 13/08 H01Q 1/24 H01Q 23/00

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給電用ランド、短絡用ランド及び接地面
    を有する装置基板を内蔵すると共に、給電線と短絡線
    が一体成形された平板状のアンテナ・エレメントが接着
    された装置筐体を有する無線通信装置において、 該アンテナ・エレメントと装置基板との間に、複数の
    貫通孔を有し、接地面に接続したシールド板を設け、 該給電線と短絡線とを該貫通孔を介して該給電用ラン
    ドと該短絡用ランドとにそれぞれ接触させて電気的に
    続する構成にしたことを特徴とする無線通信装置。
  2. 【請求項2】 前記アンテナ・エレメントと前記シール
    ド板との間に、誘電体材料を挿入する構成にしたことを
    特徴とする請求項1の無線通信装置。
  3. 【請求項3】 給電用ランド及び接地面を有する装置基
    板を内蔵すると共に、給電線と短絡線が一体成形された
    平面状のアンテナ・エレメントが接着された装置筐体を
    有する無線装置において、 該アンテナ・エレメントと装置基板との間に、貫通孔を
    有し、該接地面に接続したシールド板を設け、 該給電線を該貫通孔を介して前記給電用ランドに接触す
    る構成とし、前記短絡線は前記シールド板に接触する構
    成、 としたことを特徴とする無線装置。
  4. 【請求項4】 給電用ランド、短絡用ランド及び接地面
    を有する装置基板を内蔵すると共に、給電線が一体成形
    された平板状のアンテナ・エレメントが接着された装置
    筐体と短絡線とを有する無線通信装置において、 該アンテナ・エレメントと装置基板との間に、複数の
    貫通孔を有し、接地面に接続したシールド板を設け、
    該給電線は貫通孔の一つを介して該給電用ランドに接
    続し、 該短絡線は該給電線が貫通している貫通孔の一つ以外の
    貫通孔の何れか一つを介して該アンテナ・エレメントと
    接地面とを電気的に接続するように設けられていること
    を特徴とする無線通信装置。
  5. 【請求項5】 給電用ランド、短絡用ランド及び接地面
    を有する装置基板を内蔵すると共に、給電線が一体成形
    された平板状のアンテナ・エレメントが接着された装置
    筐体とを有する無線通信装置において、 該アンテナ・エレメントと該装置基板との間に、貫通孔
    と、該アンテナ・エレメントと接続するように切り起こ
    された部分とを有し、該接地面に接続したシー ルド板を
    設け、該給電線は該貫通孔を介して該給電用ランドに接
    続し、該切り起こされた部分をアンテナ・エレメントと
    該シールド板とを接続する短絡線として用い、該アンテ
    ナ・エレメントを該シールド板を介して接地面に接続す
    る構成にしたことを特徴とする無線通信装置。
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