JP2008178041A - アンテナ装置及びこれを備えた無線通信機 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に取り扱うことができるアンテナ装置を提供する。
【解決手段】アンテナ装置１０は、基板２０の表面２３で線状導電体３０が支持された構造をしている。基板２０にスルーホール２５が形成されており、このスルーホール２５に線状導電体３０の基端３２が挿入され、ランド２６に半田が盛り付けられることにより、線状導電体３０が基板２０に支持される。基板２０には、長孔２２が形成されている。線状導電体３０の先端３７は、長孔２２の内部に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信に用いられるアンテナ装置であって、特に、無線通信機に内蔵されるアンテナ装置に関する。

電波を介して無線通信を行う電話機やモバイル端末などの無線通信機には、アンテナ装置が搭載されている。アンテナ装置としては、例えば、特許文献１に記載の内蔵型のアンテナ装置が公知である。この種のアンテナ装置は、ピアノ線などの線状導電体が導体板の表面で支持されるとともに導体板に電気的に接続されて構成されている。

特開平９−３２６６３２号公報

しかしながら、前掲の特許文献１に記載のアンテナ装置は、線状導電体の端部が剥き出しにされているため、アンテナ装置が取り扱われる際に、線状導電体の端部が作業者の着衣や周辺部材などに引っ掛けられやすい。このため、作業者はアンテナ装置を取り扱う際に引っ掛けないように注意を払う必要がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、容易に取り扱うことができるアンテナ装置を提供することにある。

(1) 本発明は、無線通信機に内蔵されるアンテナ装置である。このアンテナ装置は、支持部を有する基板と、上記基板に設けられた溝と、第１端部が上記支持部で支持され、第２端部が上記溝に沿って配置されてなる線状導電体とを具備する。

このように構成されているため、線状導電体の第２端部が引っ掛けられ難くなる。その結果、アンテナ装置の取り扱いが容易となり、無線通信機にアンテナ装置を組み付ける際の作業性が向上する。また、溝が設けられているため、線状導電体を基板の平面内に収めながらも、基板に起因するアンテナ特性（指向性、利得、放射効率など）の低下を軽減することができる。

(2) 上記溝は、上記第２端部が上記基板に対して投影された部位に設けられている。

これにより、第２端部から放射される電波が溝を介して基板の裏面に拡大されるため、少なくとも第２端部から放射される電波の減衰が防止される。

(3) 上記溝は、上記線状導電体における上記第２端部から上記第１端部に至る胴部が上記基板に対して投影された部位に設けられている。

これにより、第２端部のみならず胴部から放射される電波が溝を介して基板の裏面に拡大されるため、第２端部だけでなく、線状導電体全体から放射される電波の減衰が防止される。
(4) 上記胴部は、曲げ部を有する。

これにより、例えば、湾曲した基板の端辺に沿うようにして胴部を配置することができる。

(5) 上記第２端部は、上記溝内に配置されている。

これにより、第２端部がより引っ掛けられ難くなる。

(6) 上記第２端部は、上記溝の縁部に当接されている。

これにより、上記第２端部が溝の縁部で支持されるため、溝内において第２端部が安定する。

(7) 上記胴部は、上記溝内に配置されている。

これにより、基板の取り扱い時に線状導電体全体が引っ掛けられ難くなる。

(8) 上記胴部は、上記溝の内面に対して非接触状態で上記溝内に配置されている。

これにより、基板接触による電波の減衰が防止される。

(9) 上記線状導電体は、上記第１端部から上記溝内へ向けて屈曲された第１屈曲部と、上記溝内において上記基板に平行な方向へ屈曲された第２屈曲部とを有するものが好ましい。

これにより、溝内に胴部を配置することが具体的に実現される。

(10) 上記溝は、上記基板の端辺付近に設けられている。

これにより、基板の中央側を他の電子部品の実装面として有効利用することができ、電子部品のレイアウトの自由度が向上する。また、基板の端辺付近の空きスペースを線状導電体の配置スペースとして有効に利用することができるため、基板の小型化を図ることが可能となる。

(11) 上記溝は、上記基板の角部付近に設けられている。

これにより、基板の中央側を他の電子部品の実装面として有効利用することができ、電子部品のレイアウトの自由度が向上する。また、基板の角部付近の空きスペースを線状導電体の配置スペースとして有効に利用することができるため、基板の小型化を図ることが可能となる。

(12) 上記溝は、上記基板を部品実装面から上記基板の厚み方向に貫通する貫通孔であることが好ましい。

これにより、基板による電波の減衰が防止されるため、アンテナ特性の低下が軽減される。

(13) 導電体と非導電体とを含む上記基板における上記溝の周辺部は、上記非導電体で構成されている。

これにより、基板の導電体部分による影響を減少させて、アンテナ特性の低下を軽減することができる。

(14) 上記線状導電体の実装高さは、該線状導電体の周辺に実装された電子部品の実装高さ以下に設定されている。

これにより、電子部品より線状導電体が突出しないため、線状導電体の引っ掛かりが防止される。

(15) また、上述のアンテナ装置を備えた無線通信機として本発明を捉えてもよい。

本発明によれば、アンテナ装置の取り扱いが容易となり、アンテナ装置を無線通信機に組み付ける際の作業性が向上する。また、基板に起因するアンテナ特性の低下を軽減することができる。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。

《第１実施形態》
まず、図１及び図２を参照して、本発明の第１実施形態に係るアンテナ１０（本発明のアンテナ装置の一例）について説明する。ここに、図１は、アンテナ１０の構成を示す外観図であり、（ａ）にはアンテナ１０の平面図が示されており、（ｂ）及び（ｃ）にはアンテナ１０の側面図が示されている。また、図２は、アンテナ１０が設けられる基板２０の形状を示す外形図である。なお、説明の便宜上、図１には、図２において二点鎖線で囲まれた部分が切り出されて示されている。

アンテナ１０は、基板２０に線状導電体３０が支持された構造をしている。基板２０は、図２に示されるように、略矩形状に形成されている。図１に示されるように、基板２０の角部２１付近の領域２４（波線で囲まれた部分）に線状導電体３０が配置されている。

基板２０は、いわゆるプリント基板である。つまり、基板２０は、誘電体（非導電体）からなる平板状部材に所定のパターン配線が配設されて構成されている。なお、図１及び図２では、上記パターン配線などが省略されている。基板２０の表面２３（本発明の部品実装面に相当）には、線状導電体３０の他に、線状導電体３０に電力を供給する給電部や、無線通信を行うための種々の電子部品が実装されている。これにより、無線通信を行うための制御基板が構成されている。本実施形態では、この制御基板にアンテナ１０が配設されている。なお、上記制御基板は、言うまでもなく、電波を介して無線通信を行う電話機や、この電話機と無線通信するファクシミリ装置など（いずれも本発明の無線通信機の一例）に搭載される。

基板２０には、表面２３から裏面１９に貫通する長孔２２（本発明の溝の一例）が形成されている。長孔２２は、図２に示されるように、その長手方向が端辺２７に一致するように設けられている。長孔２２は、例えば、幅Ｌ１４が１ｍｍ、長手方向の長さＬ１３が８ｍｍに形成されている。また、長孔２２の中心は、端辺２７から距離Ｌ１２（＝４ｍｍ）、端辺２８から距離Ｌ１１（＝２７．８ｍｍ）離された位置に設定されている。言い換えれば、長孔２２は、端辺２７の付近に設けられている。なお、長孔２２に代えて、底面を有する溝を設けてもよい。この場合、上記溝は、表面２３または裏面１９のいずれに設けられていてもよい。

基板２０の表面２３には、本発明の支持部の一例であるスルーホール２５（図２参照）が形成されている。スルーホール２５は、基板２０に設けられた給電部と導通している。スルーホール２５の周りにはランド２６（図２参照）が形成されている。スルーホール２５に線状導電体３０の基端３２（本発明の第１端部に相当）が挿入され、その状態でランド２６に半田が盛り付けられることにより、線状導電体３０が基板２０に支持されるとともに、線状導電体３０が上記給電部と導通する。

線状導電体３０は、例えば、導電性を有する金属製のワイヤーで構成されている。線状導電体３０は、長孔２２の幅Ｌ１４より小さい直径ｄ１０のワイヤーで構成されている。例えば、幅Ｌ１４が１ｍｍの長孔２２に対して、直径ｄ１０が約０．５ｍｍのワイヤーで構成されている。

線状導電体３０は、基端３２と、直線部３３と、直線部３４と、直線部３５と、傾斜部３６と、先端３７（本発明の第２端部に相当）とを有する。直線部３３は、表面２３に平行となるように基端３２に対して直角に曲げられて端辺２８側へ延出されている。直線部３４は、直線部３３に対して直角に曲げられて表面２３の垂直上方へ延出されている。直線部３５は、端辺２８に沿うように直線部３４に対して直角に曲げられて端辺２７側へ延出されている。傾斜部３６は、端辺２７に沿うように曲げられて長孔２２の方向へ延出されている。

直線部３５から表面２３までの離間距離は、線状導電体３０の周辺に実装される電子部品の実装高さ以下に設定されている。また、線状導電体３０の先端３７は、基板２０の裏面１９から突出しないように長孔２２の内部に配置されている。このとき、図１（ａ）に示されるように、傾斜部３６の延出方向は長孔２２の長手方向に一致しており、先端３７は、平面視で長孔２２の長手方向に沿って配置されている。言い換えれば、長孔２２は、先端３７が表面２３に対して投影された部位に形成されている。

また、先端３７は、長孔２２における端辺２８側の縁部２９に当接している。詳細には、先端３７は、線状導電体３０自体が有する弾性によって長孔２２側に付勢されており、これにより、先端３７が縁部２９に押し付けられるようにして当接されている。

本実施形態では、線状導電体３０が配置される領域２４には、スルーホール２５及びランド２６以外に導電体は配設されていない。言い換えれば、線状導電体３０の周辺は、パターン配線は配設されておらず、誘電体のみで構成されている。

上述のようにアンテナ１０が構成されることにより、以下の作用効果が奏される。つまり、線状導電体３０の先端３７が長孔２２の内部に配置されているため、基板２０を無線通信機に組み付ける作業時に、先端３７を作業者の着衣や他の部材に引っ掛けてアンテナ１０を損壊させるという不具合が減少する。これにより、アンテナ装置の取り扱いが容易となり、作業効率が向上する。

また、本実施形態では、先端３７から放射される電波が長孔２２を介して基板２０の裏面１９に拡大される。そのため、少なくとも先端３７から放射される電波の減衰が防止される。なお、本実施形態では、先端３７に対応した位置に長孔２２を設けることとしたが、例えば、直線部３５及び傾斜部３６が表面２３に対して投影された部位にも貫通孔を設けてもよい。これにより、先端３７のみならず、直線部３５及び傾斜部３６から放射される電波も基板２０の裏面１９に拡大されるため、好適である。

また、先端３７が縁部２９に当接しているため、長孔２２内において先端３７が安定した状態で配置される。

また、本実施形態では、長孔２２及び線状導電体３０が端辺２７の付近に設けられて、いるため、基板２０の中央側を電子部品の実装面として有効利用することができ、電子部品のレイアウトの自由度が向上する。また、基板２０を小型化することができる。

また、領域２４の周辺は誘電体のみで構成されているため、パターン配線などによるアンテナ特性の低下が軽減される。

また、線状導電体３０のうち、表面２３から一番高い位置にある直線部３５が、基板２０に実装される電子部品より低い位置に配置されているため、線状導電体３０への他の部材の接触が防止される。

《第２実施形態》
次に、図３から図５を参照して、本発明の第２実施形態に係るアンテナ５０（本発明のアンテナ装置の一例）について説明する。ここに、図３は、アンテナ５０の構成を示す外観図であり、（ａ）にはアンテナ５０の平面図が示されており、（ｂ）には（ａ）における切断線IIIb−IIIbの断面図が示されており、（ｃ）には（ａ）における切断線IIIb−IIIbの断面図が示されている。図４は、アンテナ５０が設けられる基板６０の形状を示す外形図である。図５は、線状導電体７０の構成を示す外観図である。なお、説明の便宜上、図３には、図４において二点鎖線で囲まれた部分が切り出されて示されている。

アンテナ５０は、基板６０に線状導電体７０が支持された構造をしている。基板６０は、図４に示されるように、略矩形状に形成されている。図３に示されるように、基板６０の角部６１付近の領域６４（波線で囲まれた部分）に線状導電体７０が配置されている。

基板６０は、いわゆるプリント基板であり、上述の第１実施形態の基板２０と同様の構造を有する。なお、図３及び図４では、パターン配線などが省略されている。基板６０の板厚ｔは、線状導電体７０の直径ｄ２０と同等またはそれより大きい寸法に設定されている。基板６０の表面６３には、本発明の支持部の一例である貫通孔６５（図４参照）が形成されている。貫通孔６５は、図４に示されるように、端辺６８に沿って長い形状を有している。貫通孔６５の周りにランド６６（図４参照）が設けられている。ランド６６は、基板６０に設けられた給電部と導通している。貫通孔６５及びランド６６に線状導電体７０の基端７２（本発明の第１端部に相当）が取り付けられることにより、線状導電体７０が基板６０に支持されるとともに、線状導電体７０が上記給電部と導通する。

基板６０には、表面６３から裏面５９に貫通するＬ字状の溝６２が形成されている。詳細には、溝６２は、図４に示されるように、ランド６６付近から端辺６８に沿って端辺６７側へ延出され、角部６１付近で直角に曲げられた後、端辺６７に沿うように延出されている。溝６２は、例えば、幅Ｌ２３が３ｍｍ、端辺６８に沿う方向の長さＬ２５が１７．５ｍｍ、端辺６７に沿う方向の長さＬ２１が２５．５ｍｍに形成されている。また、溝６２は、端辺６８から距離Ｌ２２（＝５ｍｍ）、端辺６７から距離Ｌ２４（＝４．５ｍｍ）離された位置に形成されている。言い換えれば、溝６２は、角部６１の付近に設けられており、角部６１を形成する二つの端辺６７，６８に沿うように形成されている。なお、本実施形態では溝６２を貫通孔としたが、底面を有するものであってもよい。この場合、当該溝は、表面６３または裏面５９のいずれに設けられていてもよい。

線状導電体７０は、例えば、導電性を有する金属製のワイヤーで構成されている。図３に示されるように、線状導電体７０は、略Ｌ字状に形成されている。線状導電体７０は、基端７２と、直線部７３と、曲げ部７４と、直線部７５と、先端７７（本発明の第２端部に相当）とを有する。ここに、直線部７３、曲げ部７４、及び直線部７５が本発明の胴部に相当する。本実施形態では、直線部７３から先端７７に至る部分が溝６２の内部に配置されるように、線状導電体７０が基板６０に支持されている。つまり、溝６２は、図３（ａ）に示されるように、線状導電体７０が表面６３に対して投影された部位に形成されている。

線状導電体７０は、溝６２の幅Ｌ２３より小さい直径のワイヤーで構成されており、例えば、図５に示されるように、幅Ｌ２３が３ｍｍの溝６２に対して、直径ｄ２０が約１．０ｍｍのワイヤーで構成されている。また、基端７２から曲げ部７４までの長さＬ３１が２９．０ｍｍ、曲げ部７４から先端７７までの長さＬ３２が２２．５ｍｍに形成されている。

基端７２には、弧状の係合部８１が形成されている。この係合部８１が貫通孔６５に挿入されることで、基端７２が基板６０に仮止めされる。この状態でランド６６に半田が盛り付けられることによって、線状導電体７０が給電部と導通するとともに、基板６０に確実に取り付けられる。

直線部７３には、第１屈曲部８３と第２屈曲部８４とが形成されている。第１屈曲部８３は、基端７２の終端付近から溝６２側へ向けて緩やかに屈曲されている。第２屈曲部８４は、溝６２の内部において基板６０の表面６３に平行な方向へ屈曲されている。これにより、直線部７３、曲げ部７４、直線部７５、及び先端７７が溝６２の内部に配置される。

本実施形態では、図４に示されるように、線状導電体７０が配置される領域６４には、ランド６６以外に導電体は配設されていない。言い換えれば、線状導電体７０の周辺は、パターン配線は配設されておらず、誘電体のみで構成されている。

上述のようにアンテナ５０が構成されることにより、以下の作用効果が奏される。つまり、線状導電体７０の直線部７３から先端７７までの部分が溝６２の内部に配置されているため、基板６０を無線通信機に組み付ける作業時に、線状導電体７０を作業者の着衣や他の部材に引っ掛けてアンテナ５０を損壊させるという不具合が減少する。これにより、アンテナ装置の取り扱いが容易となり、作業効率が向上する。なお、本実施形態では、溝６２の内部に直線部７３から先端７７までの部分が配置されているが、先端７７だけ、あるいは直線部７５及び先端７７だけを溝６２の内部に配置させてもよい。また、溝６２の内部に直線部７３から先端７７までの部分を完全に没入させずに、径方向の一部分だけを没入させてもよい。

また、本実施形態では、線状導電体７０から放射される電波が溝６２を介して基板６０の裏面５９に拡大される。そのため、基板６０による電波の減衰が防止される。

また、本実施形態では、溝６２及び線状導電体７０が角部６１の付近に設けられているため、基板６０の中央側を電子部品の実装面として有効利用することができ、電子部品のレイアウトの自由度が向上する。また、基板６０を小型化することができる。

また、領域６４の周辺は誘電体のみで構成されているため、パターン配線などによるアンテナ特性の低下が軽減される。

図１は、アンテナ１０の構成を示す外観図であり、（ａ）にはアンテナ１０の平面図が示されており、（ｂ）及び（ｃ）にはアンテナ１０の側面図が示されている。 図２は、アンテナ１０が設けられる基板２０の形状を示す外形図である。 図３は、アンテナ５０の構成を示す外観図であり、（ａ）にはアンテナ５０の平面図が示されており、（ｂ）には（ａ）における切断線IIIb−IIIbの断面図が示されており、（ｃ）には（ａ）における切断線IIIb−IIIbの断面図が示されている。 図４は、アンテナ５０が設けられる基板６０の形状を示す外形図である。 図５は、線状導電体７０の構成を示す外観図である。

符号の説明

１０・・・アンテナ
２０・・・基板
３０・・・線状導電体
２２・・・長孔
２５・・・スルーホール
２６・・・ランド
３２・・・基端
３７・・・先端
５０・・・アンテナ
６５・・・切り欠き
６６・・・ランド
６０・・・基板
７０・・・線状導電体
７２・・・基端
７７・・・先端
８３・・・第１屈曲部
８４・・・第２屈曲部

Claims (15)

1. 無線通信機に内蔵されるアンテナ装置であって、
   支持部を有する基板と、
   上記基板に設けられた溝と、
   第１端部が上記支持部で支持され、第２端部が上記溝に沿って配置されてなる線状導電体とを具備するアンテナ装置。
2. 上記溝は、上記第２端部が上記基板に対して投影された部位に設けられている請求項１に記載のアンテナ装置。
3. 上記溝は、上記線状導電体における上記第２端部から上記第１端部に至る胴部が上記基板に対して投影された部位に設けられている請求項１または２に記載のアンテナ装置。
4. 上記胴部は、曲げ部を有する請求項３に記載のアンテナ装置。
5. 上記第２端部は、上記溝内に配置されている請求項１から４のいずれかに記載のアンテナ装置。
6. 上記第２端部は、上記溝の縁部に当接されている請求項５に記載のアンテナ装置。
7. 上記胴部は、上記溝内に配置されている請求項３から５のいずれかに記載のアンテナ装置。
8. 上記胴部は、上記溝の内面に対して非接触状態で上記溝内に配置されている請求項７に記載のアンテナ装置。
9. 上記線状導電体は、上記第１端部から上記溝内へ向けて屈曲された第１屈曲部と、上記溝内において上記基板に平行な方向へ屈曲された第２屈曲部とを有する請求項８に記載のアンテナ装置。
10. 上記溝は、上記基板の端辺付近に設けられている請求項１から９のいずれかに記載のアンテナ装置。
11. 上記溝は、上記基板の角部付近に設けられている請求項１０に記載のアンテナ装置。
12. 上記溝は、上記基板を部品実装面から上記基板の厚み方向に貫通する貫通孔である請求項１から１１のいずれかに記載のアンテナ装置。
13. 導電体と非導電体とを含む上記基板における上記溝の周辺部は、上記非導電体で構成されている請求項１から１２のいずれかに記載のアンテナ装置。
14. 上記線状導電体の実装高さは、該線状導電体の周辺に実装された電子部品の実装高さ以下である請求項１から１３のいずれかに記載のアンテナ装置。
15. 上記請求項１から１４のいずれかに記載のアンテナ装置を備えた無線通信機。

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