JP2011155630A - アンテナモジュール - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、帯域幅がより広く且つ体積もより小さいアンテナモジュールを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るアンテナモジュールは、輻射部を含むアンテナと、前記アンテナを載置するキャリアーと、を備える。前記輻射部は前記キャリアーの上方に搭載され、前記キャリアーの前記輻射部に対応するエリア上には第一グルーブ及び第二グルーブが開設されておる。前記第一グルーブと第二グルーブとの間には感応エリアを有し、前記感応エリアは前記輻射部と相カップリングする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナモジュールに関し、特に複数の通信周波数バンドで動作するアンテナモジュールに関するものである。

無線通信技術及び情報処理技術の発展に伴って、移動電話、個人携帯情報端末（ＰＤＡ）等のような携帯式無線通信装置は、日常生活において欠くことのできない部分となった。これらの無線通信装置において、無線電波を送信又は受信することにより無線データ信号を伝送又は交換するアンテナモジュールは、最も重要な部品の１つであることに疑いがない。

ところで、近年、各種異なる周波数バンドを使用する通信システム及びその応用製品が絶えず出現することに伴って、アンテナモジュールも多くのシステム周波数バンドを含むようなブロードバンドを目指して設計されるようになっている。即ち、無線通信装置は異なる動作周波数バンドを使用した多種な無線通信システムにおいても、信号の伝送を行なうことを確保するため、現在のアンテナモジュールは多種異なる周波数の信号を送受信しなければならない。一方、現在のアンテナモジュールのコンパクト化及び軽薄化の傾向によって、無線通信装置の体積を増加しない前提下で、前記アンテナモジュールにブロードバンドの特性を持たせるのは難題になっている。

以上の問題点に鑑みて、本発明は、帯域幅がより広く且つ体積もより小さいアンテナモジュールを提供することを目的とする。

前記問題を解決するために、本発明に係るアンテナモジュールは、輻射部を含むアンテナと、前記アンテナを載置するキャリアーと、を備える。前記輻射部は前記キャリアーの上方に搭載され、前記キャリアーの前記輻射部に対応するエリア上には第一グルーブ及び第二グルーブが開設されている。前記第一グルーブと第二グルーブとの間には感応エリアを有し、前記感応エリアは前記輻射部と相カップリングする。

従来の技術と比べて、本発明のアンテナモジュールは、そのキャリアーに第一グルーブ及び第二グルーブを開設して感応エリアを定める。前記感応エリアは前記アンテナの輻射部とカップリングするので、本発明係るアンテナは、自身の構造を変えなくてもその帯域幅を有効に増加でき、アンテナモジュールの小型化の発展を有効に促進することができる。

本発明に係るアンテナモジュールの分解図である。 本発明に係るアンテナモジュールの斜視図である。 図１に示したアンテナモジュールの組立て図である。 図３に示したアンテナモジュールの別の視角からの組立て図である。 本発明に係るアンテナモジュールのリターンロスを示す図である。

図１及び図２に示すように、本発明に係るアンテナモジュール１００は、移動電話或いは個人携帯情報端末（ＰＤＡ）などのような無線通信機能を持つ携帯式電子装置に応用される。前記アンテナモジュール１００は、アンテナ１０及び前記アンテナ１０を載置するキャリアー３０を備える。

本実施形態において、前記アンテナ１０は、逆「Ｆ」字状のダブル周波数アンテナであり、二種の異なる周波数の信号を送受信する。前記アンテナ１０は、金属材料からなり、輻射部１２、フィードイン部１４及びアース部１６を備える。前記輻射部１２は、外部輪郭がほぼ矩形を呈するパレットであり、平行する２つの長辺及びそれぞれ前記長辺に略直角に交わる２つの短辺を含む（図示せず）。前記輻射部１２に開口部１１０を開設することにより、前記輻射部１２をマッチング部１２２、高周波数部１２４及び低周波数部１２６という三つの部分に分割する。前記開口部１１０は、曲がりくねっていて、順次に連接する第一切り口１１２、第二切り口１１４、第三切り口１１６及び第四切り口１１８を含む。前記第一切り口１１２の一端は、前記輻射部１２の１つの長辺と連通して前記長辺に直交して延伸される。前記第二切り口１１４の幅は、前記第一切り口１１２よりやや小さく、末端が前記第一切り口１１２と連通し且つ第一切り口１１２の延びる方向に直交して延伸される。前記第三切り口１１６は、最も大きい幅を持ち、前記第二切り口１１４と連通し且つ第二切り口１１４の延びる方向に直交して延伸される。前記第四切り口１１８は、幅が前記第二切り口１１４とほぼ一致し、前記第二切り口１１４に平行して延伸される。前記マッチング部１２２は、前記第一切り口１１２に隣接して前記輻射部１２の一端に位置し、前記アンテナ１０のインピーダンスマッチングを調節することに用いられる。

前記高周波数部１２４は、矩形の片体であり、前記マッチング部１２２の片側から垂直するように前記第三切り口１１６側へ延伸され、高周波数の信号を送受信する。前記低周波数部１２６は、主体部１２６２及び２つの延伸部１２６４を含み、低周波数の信号を送受信する。前記主体部１２６２は、前記高周波数部１２４を取り囲むような略「逆コの字」状体であり、前記マッチング部１２２、高周波数部１２４と同一水平面に位置する。前記主体部１２６２は、順次に連接する開始端部１２６６、狭い部（表記せず）、広い部（表記せず）及び末端部１２６８を含む。前記開始端部１２６６は、前記マッチング部１２２に相対する他側に位置し、前記狭い部は、前記第四切り口１１８により形成され、前記広い部は、前記高周波数部１２４に相対して前記第三切り口１１６の他側に設置され、前記末端部１２６８は、前記第二切り口１１４により形成され且つ前記狭い部と平行する。前記２つの延伸部１２６４は、それぞれ前記主体部１２６２の開始端部１２６６、末端部１２６８の端縁に直交して同一方向（アンテナ１０の厚さ方向）に向かって延伸して形成される。

図３に示すように、前記フィードイン部１４及び前記アース部１６は、細長い円柱体であり、その一端は前記マッチング部１２２の底面と垂直に連結され、他端は前記キャリアー３０の表面と垂直に連結される。前記フィードイン部１４及び前記アース部１６は、それぞれ前記アンテナ１０に信号をフィードインする機能及び接地する機能を担っている。

前記キャリアー３０は、印刷回路基板（ＰＣＢ）であり、その一端は非ヘッドルームエリア３２（Ｈｅａｄｒｏｏｍ Ａｒｅａ）であり、前記非ヘッドルームエリア３２に、バイブレーター、スピーカー或いは電荷結合部品（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などのような電子部品を装着することができる。組み立てた後、前記アンテナ１０の全体は前記キャリアー３０とほぼ平行し、前記輻射部１２は前記フィードイン部１４及び前記アース部１６に支持されて前記非ヘッドルームエリア３２の上方に搭載される。

前記非ヘッドルームエリア３２には、第一グルーブ３４及び第二グルーブ３６が開設されている。前記第一グルーブ３４は、「Ｌ」字状であり、前記キャリアー３０の外側に位置し、且つ長辺３４２及び短辺３４４を含む。前記長辺３４２及び短辺３４４は、それぞれ前記非ヘッドルームエリア３２の短手側面及び部分的な長手側面を切断するように形成される。前記第二グルーブ３６も、「Ｌ」字状であり、前記非ヘッドルームエリア３２の内部を貫通するように開設され、且つ長径部３６２及び短径部３６４を含む。前記第二グルーブ３６の長径部３６２は、前記第一グルーブ３４の長辺３４２に平行し且つ長さは前記長辺３４２より短い。前記第二グルーブ３６の短径部３６４は、前記第一グルーブ３４の短辺３４４に平行する。前記第二グルーブ３６と第一グルーブ３４との間には、感応エリア３８を有する。前記感応エリア３８の表面には、銅メッキ等の方式で電流を感応できる導電区域が形成され、前記アンテナ１０のフィードイン部１４及び前記アース部１６にそれぞれ電気的に接続するためのフィードイン点（表記せず）及び接地点（表記せず）が設置されている。本実施形態において、前記感応エリア３８の電流経路の長さは、前記アンテナ１０が送受信した高周波数信号の波長の約１/４である。

図３及び図４に示すように、前記アンテナ１０が電磁波信号を送受信する場合には、前記キャリアー３０の感応エリア３８は、感応電流を発生して、前記アンテナ１０の表面電流とカップリングする。前記感応エリア３８の電流経路の長さ及び前記アンテナ１０の送受信した高周波数信号の波長が特定比例を持つので、前記第一グルーブ３４、第二グルーブ３６及び感応エリア３８は、前記アンテナ１０と共振して、前記周波数信号の帯域幅を増加する。

図５に示すように、曲線１は、前記キャリアー３０に第一グルーブ３４及び第二グルーブ３６が開設されなかった場合のリターンロス（Ｒｅｔｕｒｎ Ｌｏｓｓ）を示し、曲線２は、前記キャリアー３０に第一グルーブ３４及び第二グルーブ３６が開設された場合のリターンロスを示す。両者を比べて見れば、前記キャリアー３０に第一グルーブ３４及び第二グルーブ３６が開設されれば、前記アンテナ１０の高周波数信号における帯域幅が著しく増加される。

上述したように、本発明に係るアンテナモジュール１００は、前記キャリアー３０に第一グルーブ３４及び第二グルーブ３６を開設して感応エリア３８を定める。前記感応エリア３８が発生した感応電流と前記アンテナ１０の輻射部１２の表面電流がカップリングされることにより、前記アンテナ１０の帯域幅が有効に増加される。

なお、本発明に係るアンテナ１０は、以上の仕組みに限定されなく、実際の製造プロセスにおいて、需要に応じてその具体的な仕組みを変えることができる。これに対応して、前記第一グルーブ３４及び第二グルーブ３６の長さを変更することにより、前記感応エリア３８の電流経路及び前記アンテナ１０の送受信した信号の波長を特定比例に維持できる。

以上、本発明の好適な実施例について詳細に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の変形又は修正が可能であり、該変形又は修正も、本発明の特許請求の範囲内に含まれるものであることは、いうまでもない。

１０ アンテナ
１２ 輻射部
１４ フィードイン部
１６ アース部
３０ キャリアー
３２ 非ヘッドルームエリア
３４ 第一グルーブ
３６ 第二グルーブ
３８ 感応エリア
１００ アンテナモジュール
１１０ 開口部
１１２ 第一切り口
１１４ 第二切り口
１１６ 第三切り口
１１８ 第四切り口
１２２ マッチング部
１２４ 高周波数部
１２６ 低周波数部
３４２ 長辺
３４４ 短辺
３６２ 長径部
３６４ 短径部
１２６２ 主体部
１２６４ 延伸部
１２６６ 開始端部
１２６８ 末端部

Claims (8)

1. 輻射部を含むアンテナ及び前記アンテナを載置するキャリアーを備えるアンテナモジュールであって、
   前記輻射部は、前記キャリアーの上方に搭載され、前記キャリアーの前記輻射部に対応するエリアには、第一グルーブ及び第二グルーブが開設されており、
   前記第一グルーブと第二グルーブとの間には、感応エリアを有し、前記感応エリアは、前記輻射部にカップリングすることを特徴とするアンテナモジュール。
2. 前記キャリアーは、非ヘッドルームエリアを有し、前記アンテナは、前記非ヘッドルームエリアの上方に設置され、前記第一グルーブ及び第二グルーブは、前記非ヘッドルームエリアに対応して開設されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
3. 前記第一グルーブは、「Ｌ」状を呈し、前記非ヘッドルームエリアの短手側面及び部分的な長手側面を切断するように形成され、
   前記第二グルーブは、「Ｌ」状を呈し、前記第一グルーブに平行するように前記非ヘッドルームエリアの内部を貫通することを特徴とする請求項２に記載のアンテナモジュール。
4. 前記輻射部には、開口部が開設され、前記輻射部は、前記開口部により前記輻射部を異なる周波数信号を送受信するためのマッチング部、高周波数部及び低周波数部に分割されることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
5. 前記開口部は、順次に垂直に連接する第一切り口、第二切り口、第三切り口及び第四切り口を含むことを特徴とする請求項４に記載のアンテナモジュール。
6. 前記感応エリアの電流経路の長さは、前記アンテナが送受信した高周波数信号の波長の１/４であることを特徴とする請求項４に記載のアンテナモジュール。
7. 前記アンテナは、フィードイン部及びアース部を含み、前記感応エリアの表面には、銅メッキで形成された導電区と、前記フィードイン部及び前記アース部にそれぞれ電気的に接続するためのフィードイン点及び接地点とが設置されていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。
8. 前記キャリアーは、回路基板であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナモジュール。

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