アンテナユニット及び該アンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナ
【課題】
同調回路構成用の素子を組み込んで一体化することにより占有容積を小さくしアンテナの小型化と広帯域化を実現するアンテナユニットと、携帯端末の筐体の所定の角を利用してそのアンテナユニット２つを使用したダイバーシティアンテナを提供する。
【解決手段】
アンテナユニットは磁性粉が混入された樹脂製のコアと、そのコアの中心ラインＣＬの周囲をヘリカル状に周回するコイル導体と、２つの電極がある一面を露出するようにして裏面側からコアに埋め込まれた独立電子部品と、各種端子とで構成する。ダイバーシティアンテナは、筐体の所定の角を利用して空間ダイバーシティ効果が得られるように一辺がその角に添うように第１の内面の角付近に第１のアンテナユニットを装着し、第２の内面の角付近に第２のアンテナユニットを装着する。
同調回路構成用の素子を組み込んで一体化することにより占有容積を小さくしアンテナの小型化と広帯域化を実現するアンテナユニットと、携帯端末の筐体の所定の角を利用してそのアンテナユニット２つを使用したダイバーシティアンテナを提供する。
【解決手段】
アンテナユニットは磁性粉が混入された樹脂製のコアと、そのコアの中心ラインＣＬの周囲をヘリカル状に周回するコイル導体と、２つの電極がある一面を露出するようにして裏面側からコアに埋め込まれた独立電子部品と、各種端子とで構成する。ダイバーシティアンテナは、筐体の所定の角を利用して空間ダイバーシティ効果が得られるように一辺がその角に添うように第１の内面の角付近に第１のアンテナユニットを装着し、第２の内面の角付近に第２のアンテナユニットを装着する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型アンテナの構造に係るもので、ＦＭラジオ放送、ＵＨＦ／ＶＨＦ帯のテレビ放送を受信する携帯端末機器等に内蔵可能なアンテナユニット及び該アンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯端末機器においては、例えばＦＭラジオ放送とＶＨＦ帯からＵＨＦ帯に跨るテレビ放送、あるいは更にはＵＨＦ帯高域の携帯無線通信など、単体で広範な周波数の電波を受信するものが出現している。広範な周波数の電波を受信するには、当然に各信号周波数に対応可能な帯域幅の広いアンテナが必要になる。しかし、ＵＨＦ帯の電波の波長が数十センチメートルであるのに対してＶＨＦ帯の電波の波長は数メートルにもなるため、ＵＨＦ／ＶＨＦの２つの周波数帯に対応できるアンテナを作成し、それを容積の限られた携帯端末に内蔵する場合、アンテナの小型化と広帯域化が問題となる。
【０００３】
例えば、アンテナの外形を単純に小型化すると利得あるいは送、受信効率が低下する。そこで必要な利得や送、受信効率を維持しつつアンテナを小型化するには、ある程度の誘電率を持つ誘電体製のコア、あるいはある程度の透磁率を持つ軟磁性体製のコアを使用し、そこに導体を巻回したり、コアの周囲をヘリカル状に周回する導体パターンを形成することが必要になる。このようなアンテナの基本的な構造と原理は下記の特許文献１ないし特許文献３において開示されている。
【０００４】
また、アンテナの帯域幅はほぼアンテナの体積に比例するので、アンテナを小型化すると帯域幅が狭くなる。このため、アンテナを小型化しつつ広帯域化を図るには、アンテナのインダクタンスに例えば可変容量ダイオードの静電容量を組み合わせて同調回路を構成し、チューナブルアンテナにすることが必要になる。
【特許文献１】特開平１１−２３４０２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２７８０２０号公報
【特許文献３】特開２００５−８６４１８号公報
【特許文献４】特開２００６−０３３５６０号公報
【特許文献５】特開２００１−２５７５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チューナブルアンテナとするには、同調回路を構成するための可変容量ダイオード、バリキャップダイオードなどの可変容量素子をアンテナと電気的に接続しなければならない。ただし、受信信号の伝送損失を抑えるために、同調回路を構成する可変容量素子とアンテナを互いに接近した位置に設置し、信号線路長を短くするのが望ましい。上記特許文献４に示す図５や特許文献５に示す図１０、図１１のように、従来においてはアンテナの導体パターンの上にチップ電子部品を搭載することが頻繁に行われており、同調回路用の可変容量ダイオードも導体パターンの上に搭載されることが多かった。
【０００６】
しかし、導体パターン上にチップ電子部品としての可変容量ダイオードを搭載すると、その分だけアンテナの高さ方向の寸法が大きくなり、携帯端末の筐体内においてアンテナが占有する容積が大きくなる。特に携帯端末ではフェージングなどの影響を避けるために２つのアンテナで空間ダイバーシティアンテナを構成することが多く、この場合には単純計算で容積の増加量が２倍となる。そこで同調回路用の可変容量素子を携帯端末の内部回路の配線基板に搭載すると、アンテナの占有容積は増加しないで済む。しかしアンテナと可変容量ダイオードの間の信号線路長が長くなり、伝送損失が大きくなるといった別のデメリットを生じる。
【０００７】
そこで本発明は、同調回路構成用の素子を組み込んで一体化することにより、占有容積が小さく、アンテナの小型化と広帯域化を実現するアンテナユニットを提供することを第１の目的とする。また、そのアンテナユニット２つを使用し、携帯端末の筐体の所定の角を利用して、筐体内での占有容積が小さいダイバーシティアンテナを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアンテナユニットは、樹脂基板の表面にヘリカル状に周回する導体パターンを形成し、樹脂基板に同調用の可変容量ダイオードを埋めこむことによってアンテナユニットを構成し、上記課題を解決するものである。具体的にアンテナユニットは、磁性粉末を混入した樹脂製のコアと該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を備え、コアの第１の面に形成された複数の第１の導体パターンと、コアの第１の面に対向する第２の面に形成された複数の第２の導体パターンと、それぞれ所定の第１の導体パターンの端と第２の導体パターンの端を電気的に接続し、第１と第２の導体パターンと共にコアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を形成する複数の金属導体と、第２の面の第１の端付近に形成され、最も第１の端側に位置する第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された始端パターンと、第２の面の第２の端付近に形成され、最も第２の端側に位置する第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された終端パターンと、第２の面の第１の端付近に形成された第１と第２の制御端子と、第２の面側に２つの電極が形成されている一面が露出するようにコアに埋設され、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が始端パターンと電気的に接続された独立電子部品と、第２の面の第２の端付近に形成され、終端パターンと電気的に接続されたアース端子と、第２の面の第２の端付近に形成され、第２の導体パターンと電気的に接続された入出力端子とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係るアンテナユニットは請求項１記載のアンテナユニットにおいて、前記金属導体が前記コアの第１の面から第２の面まで貫通するスルーホール内に形成された金属導体であり、前記独立電子部品がチップ状の可変容量素子であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係るアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナは、上記特徴を持つ２つのアンテナユニットを使用して占有容積の小さなダイバーシティアンテナを構成する。具体的にダイバーシティアンテナは、携帯端末機器の筐体の第１と第２の内面が接する所定の角において、その一辺が角に添うように第１の内面の角付近に装着された第１のアンテナユニットと、その一辺が角に添うように、第１のアンテナユニットに近接する第２の内面の角付近に装着された第２のアンテナユニットと、磁気的に結合する一次巻線と二次巻線を持つ結合トランスとを具備し、第１のアンテナユニットの入出力端子が結合トランスの二次巻線の一端に接続され、第２のアンテナユニットの入出力端子が結合トランスの二次巻線の他端に接続され、第１と第２のアンテナユニットの各アース端子および各第２の制御端子が携帯端末機器の内部回路のグランドに共通接続され、第１と第２のアンテナユニットの各第１の制御端子が内部回路の制御電圧を生じる回路接点に接続され、結合トランスの一次巻線が内部回路の送信信号を生じる回路接点、あるいは受信信号を受け取る回路接点に接続された構成を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るアンテナユニット及び該アンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナは、叙上した構成を有するので次の効果がある。
すなわち従来導体パターン上に搭載していた独立電子部品、具体的には可変容量ダイオードをコアに埋設することで高さ方向の寸法を小さくできアンテナを小型化することができる。
また、アンテナと同調回路用の独立電子部品とが近接して配置できるので、信号線路を短くでき伝送損失を大幅に低減できる。
また、携帯端末の筐体内に内臓可能で占有容積の小さなダイバーシティアンテナを構成することができる。
さらに、付帯的に携帯端末の組立て時に部品点数を削減することができ製造コストを低減できるとともに信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係るアンテナユニットは、磁性粉が混入された樹脂製のコアと、そのコアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体と、コア右側のコイル導体の開始位置に形成されている始端パターンと、コア左側のコイル導体の終了位置に形成されている終端パターンと、少なくとも定電圧ダイオードを含む独立電子部品と、各種端子とで構成される。
【００１３】
ここでコアは、ポリマー系樹脂にフェライト軟磁性体の粉末を混入し、長方形の厚板状に形成されたものである。コイル導体は、コア表面に形成された複数の第１の導体パターンと、コア裏面に形成された複数の第２の導体パターンと、コアの表面から裏面に貫通する複数のスルーホール内にそれぞれ設けられた金属導体より成り、第１の導体パターンと第２の導体パターンと金属導体の相互の接続状態により、コア芯部の周囲をヘリカル状に周回する一本の導電線路の形態となっている。
【００１４】
始端パターンは、コア裏面の第２の導電パターンの更に右側に形成され、金属導体の一つを介してコア表面の最も右側に有る第１の導電パターンと電気的に接続される。終端パターンは、コア裏面の第２の導電パターンの更に左側に形成され、別の金属導体の一つを介してコア表面の最も左側に有る第１の導電パターンと電気的に接続される。各種端子は第１の制御端子、第２の制御端子、アース端子、入出力端子の４つであり、いずれもコア裏面に形成される。そして独立電子部品は、２つの電極の形成面がコア裏面側に露出するようにしてコアに埋設されており、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が始端パターンと電気的に接続されているものとする。
【００１５】
また本発明に係るアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナは、本発明におけるアンテナユニット２つと結合トランスとで構成される。ここで、携帯端末の筐体の所定の角を利用して角度ダイバーシティとしての空間ダイバーシティ効果が得られるように、一辺がその角に添うように第１の内面の角付近に第１のアンテナユニットが装着され、一辺がその角に添うように第１のアンテナユニットに近接する第２の内面の角付近に第２のアンテナユニットが装着される。
【００１６】
そして、結合トランスの二次巻線の一端は第１のアンテナユニットの入出力端子に接続され、結合トランスの二次巻線の他端は第２のアンテナユニットの入出力端子に接続される。第１と第２のアンテナユニットの各アース端子および各第２の制御端子は携帯端末機器の内部回路のグランドに共通接続され、第１と第２のアンテナユニットの各第１の制御端子は内部回路の制御電圧を生じる回路接点に接続され、結合トランスの一次巻線は内部回路の送信信号を生じる回路接点、あるいは受信信号を受け取る回路接点に接続された構成とする。
【実施例】
【００１７】
次に、本発明に係るアンテナユニット及び該アンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナに於ける実施例を説明する。
【００１８】
図１ないし図３は本発明の実施例によるアンテナユニットを示している。
図１はアンテナユニットの斜視図を示す。図２は図１の表・裏面を示す図であって（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図を示している。
【００１９】
１はポリマー系樹脂にフェライト軟磁性体の粉末を混入して長方形の厚板状に形成したコアである。なお、ポリマー系樹脂は誘電率（ε）が約５のものであり、フェライト軟磁性体はＭｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系のフェライトである。ポリマー系樹脂へのフェライト軟磁性体粉末の混合量は５０ｗｔ％程度で、これにより得られたコア１の透磁率（μ’）は広範な周波数領域において約２になっている。
【００２０】
２はコイル導体であって、次の導体パターンを構成する。このコア１の表面には第１の導体パターンとしての４本の導体パターン３ａ〜３ｄが形成されている。各導体パターン３ａ〜３ｄは、それぞれがコア１の左右の辺に対して平行とならずに、図２（ａ）に示すように右斜め上に傾斜した直線状に形成されている。またコア１の裏面には第２の導体パターンとしての３本の導体パターン４ａ〜４ｃが形成されている。各導体パターン４ａ〜４ｃも、それぞれがコア１の左右の辺に対して平行とならずに、図２（ｂ）に示すように右斜め上に傾斜した直線状に形成されている。
【００２１】
ここで、導体パターン４ａ〜４ｃを表面側から透視した場合、各導体パターン４ａ〜４ｃは図１に示すように左斜め上に傾斜した直線状になっており、更に導体パターン３ａ〜３ｄと導体パターン４ａ〜４ｃは、平面的にそれぞれの端が重なった状態になっている。表面と裏面の各導体パターン３ａ〜３ｄ及び４ａ〜４ｃの平面的に重なった位置には、それぞれ金属導体５が充填されたスルーホールが形成されている。
【００２２】
この各導体パターン３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｃと金属導体５の相互間の接続状態により、始端としての導体パターン３ａ、金属導体５、導体パターン４ａ、金属導体５、導体パターン３ｂ、金属導体５、導体パターン４ｂ、・・・終端としての導体パターン３ｄと順次に連結された一本の導電線路が形成されている。この導電線路は、実質的にコア１の中心ラインＣＬすなわち芯部の周囲をヘリカル状に周回する形態のコイル導体２を形成している。
【００２３】
図２（ｂ）に示すようにコア１に於ける裏面の導体パターン４ａ〜４ｃより右側には始端パターン６が形成されており、その始端パターン６は金属導体５の一つを介して最も右側にある図２（ａ）に示す導体パターン３ａと電気的に接続されている。同様に、導体パターン４ａ〜４ｃより左側には図２（ｂ）に示すように終端パターン７が形成されており、その終端パターン７は別の金属導体５を介して最も左側にある図２（ａ）に示す導体パターン３ｄと電気的に接続されている。
【００２４】
図２（ｂ）に示すようにコア１に於ける裏面の左端付近の異なる位置にアース端子１１と入出力端子１２が形成されている。アース端子１１は終端パターン７に近い位置に形成されて終端パターン７と電気的に接続されており、入出力端子１２は最も左側の導体パターン４ｃと電気的に接続されている。
【００２５】
また、図２（ｂ）に示すようにコア１に於ける裏面の右端付近の異なる位置に第１の制御端子としての制御端子８と第２の制御端子としての制御端子９が形成されている。制御端子８は始端パターン６に近い位置に形成されており、直接始端パターン６と電気的に接続されている。一方、制御端子９は始端パターン６から少し離れた位置に形成されており、可変容量ダイオード１０を介して始端パターン６と電気的に接続されている。
【００２６】
ここで可変容量ダイオード１０は、そのアノードとカソードの両電極の形成面がコア１の裏面側に露出した状態で、ほぼ全体がコア１の中に埋設されている。そして、露出した面のアノード電極が制御端子９と電気的に接続され、カソード電極が制御端子８と電気的に接続されている。ちなみに、コア１に可変容量ダイオード１０を埋めこむ方法としては、該コア１に穴を形成して挿入する方法、インサート成形する方法、樹脂基板を積層して挟み込む方法、などがある。
【００２７】
このような構成としたアンテナユニットでは、可変容量ダイオード１０をコア１内に埋設しているので高さ方向の寸法を小さくでき、可変容量ダイオード１０の高さ分はアンテナを小型化することができる。また、インダクタンスが得られるコイル導体２と静電容量が得られる可変容量ダイオード１０が同一のコア１上面または内部に近接して配置されているので、伝送損失を大幅に低減できるといった効果を奏することになる。
【００２８】
次に、図３は図１に示すアンテナユニットの等価回路を示すもので、アンテナユニットＵ１が持つ各端子の接続構成を示している。
図３において点線で囲まれた領域はアンテナユニットＵ１である。このアンテナユニットＵ１の内部には図１に示すコイル導体２によってアンテナインダクタンスＬ１が形成されている。制御端子８はアンテナインダクタンスＬ１の始端ａに接続され、アース端子１１はその終端ｂに接続されている。制御端子８は可変容量ダイオード１０を介して制御端子９に接続されている。そして入出力端子１２はアンテナインダクタンスＬ１の所定位置に接続されている。
【００２９】
アンテナユニットＵ１の外部では、アース端子１１と制御端子９が共にグランドに接続されている。制御端子８は供給電圧Ｖ１から制御電圧を発生する可変抵抗Ｒに接続され、入出力端子１２は受信信号を受け取る回路接点Ｓに接続されている。
【００３０】
当該アンテナユニットＵ１のほかの実施例としては図４及び図５に示す構成例がある。
例えば図４、図５のような構成の同調回路を持ったアンテナユニットＵ２、Ｕ３がある。
図４に示すアンテナユニットＵ２の同調回路は、アンテナインダクタンスＬ２の始端ａと制御端子８の間に更に可変容量ダイオード１０Ｂを接続し、可変容量ダイオード１０Ａを制御端子８と制御端子９との間に接続した構成となっている。
一方、図５に示すアンテナユニットＵ３の同調回路は、アンテナインダクタンスＬ３の始端ａと制御端子８の間に可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１を直列に接続し、可変容量ダイオード１０Ａを可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１の接続点ｃに接続し、固定コンデンサＣ１を制御端子８と制御端子９の間に接続した構成となっている。
【００３１】
上述した図４及び図５の等価回路を持つアンテナユニットＵ３，Ｕ３は、それぞれ図６図及び図７に示すようにコア１の裏面に独立電子部品１０Ａ、１０Ｂを埋設し、各独立電子部品１０Ａ、１０Ｂの電極を所定の端子に電気的に接続することで実現される。すなわち、図６に示すように、始端パターン６と制御端子８の間に更に可変容量ダイオード１０Ｃを接続し、制御端子８と制御端子９の間に可変容量ダイオード１０Ａを接続した構成とする。
【００３２】
また、図７に示すように、始端パターン６と制御端子８の間に可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１を直列に接続し、制御端子９を可変容量ダイオード１０Ａを介して可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１の接続点に接続し、固定コンデンサＣ１を制御端子８と制御端子９との間に接続した構成とすれば良い。
【００３３】
次に図８は、図１ないし図３に示す構成のアンテナユニットＵ１を使用して構成したダイバーシティアンテナの等価回路を示している。
ここで、図８において、アンテナユニットＵ４とＵ５は、それぞれ制御端子８１、８２とアース端子１１１、１１２との間に接続され、かつ所定位置が入出力端子１２１、１２２に接続されたアンテナインダクタンスＬ１１、Ｌ２１と、制御端子８１、８２と制御端子９１、９２との間に接続された可変容量ダイオード１０１、１０２から構成されている。
【００３４】
このアンテナユニットＵ４、Ｕ５の各アース端子１１１、１１２と各制御端子９１、９２はグランドに共通接続されている。制御端子８１は供給電圧Ｖ１から制御電圧を発生する可変抵抗Ｒ２に接続され、制御端子８２は供給電圧Ｖ１から同様に制御電圧を発生する可変抵抗Ｒ３に接続されている。センタータップがグランドに接続された二次巻線Ｎ２と、二次巻線Ｎ２と磁気的に結合する一次巻線Ｎ１を有する結合トランスＴＲが別途設けられ、入出力端子１２１は二次巻線Ｎ２の一端に、入出力端子１２２は二次巻線Ｎ２の他端にそれぞれ接続されている。そして一次巻線Ｎ１は、一端がグランドに接続され、他端が受信信号を受け取る回路接点Ｓに接続された回路構成となっている。
【００３５】
図８に示すダイバーシティアンテナは、可変抵抗Ｒ２、Ｒ３から供給される制御電圧に応じて可変容量ダイオード１０１、１０２の静電容量が変化する。これによりアンテナユニットＵ４、Ｕ５の同調周波数（受信周波数帯域）は制御電圧に応じたものとなる。制御電圧によって設定された同調周波数とほぼ同じ周波数の電波信号が到来すると、アンテナインダクタンスＬ１１、Ｌ２１に電流・電圧が誘起される。このアンテナインダクタンスＬ１１、Ｌ２１に誘起された電流・電圧は結合トランスＴＲの二次巻線Ｎ２によって検出され、一次巻線Ｎ１を介して回路接点Ｓへと伝達される。
【００３６】
ここで、アンテナユニットＵ４とＵ５を物理的に離れた位置に設けると空間ダイバーシティ効果が生じ、フェージングの影響を抑えられる。その際にアンテナユニットＵ４とＵ５をそれぞれ違う方向に向けておけば、各アンテナユニットＵ４、Ｕ５が持つ指向性によって特定の方向から到来する電波信号に対して受信感度が低下する、といった現象も抑えることができるようになる。
【００３７】
具体的にアンテナユニットＵ４、Ｕ５を携帯端末の筐体に内蔵するとき、図９に示すように筐体１３の特定の角を利用し、その角で接する２つの内面にそれぞれアンテナユニットＵ４、Ｕ５を装着する。このように構成すれば２つのアンテナユニットＵ４、Ｕ５が物理的に離れた位置への設置が容易となり、異なる向きでの設置を無理なく実現できる。その際、各アンテナユニットＵ４、Ｕ５を、所定の角を挟んで互いに近接した位置となる各内面の所定位置に、その一辺が所定の角に沿うようにして装着させるのが、筐体１３の内部空間を有効利用でき、各アンテナユニットＵ４、Ｕ５の端子を接続する点で望ましい。
【００３８】
以上の本発明の実施例の説明において、導体パターン３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｃを右斜め上に傾斜した直線状の形状を持つ構成を説明したが、別に本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＬ字形の形状を持つものでも良い。
また、導体パターン３ａ〜３ｄと導体パターン４ａ〜４ｃを電気的に接続する金属導体５をスルーホール内に充填した金属導体として説明したが、スルーホールの内壁を覆う金属であってもよく、そもそも金属導体は必ずスルーホール内に設けなければならないものでは無くコア１の上下端に設けたカットホールやコア１の側面自体に設けても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るアンテナユニットの実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の表・裏面を示す図であって（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。
【図３】図１に示すアンテナユニットの等価回路図である。
【図４】図３に示すアンテナユニットの等価回路図の他の例を示す等価回路図である。
【図５】図３に示すアンテナユニットの等価回路図のさらに他を示す等価回路図である。
【図６】本発明に係るアンテナユニットのほかの実施例であって、その裏面図である。
【図７】本発明に係るアンテナユニットのさらにほかの実施例であって、その裏面図である。
【図８】本発明に係るアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナに於ける等価回路図である。
【図９】本発明に係るアンテナユニットの装着位置を示す携帯端末筐体の斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ コア
２ コイル導体
３ａ〜３ｄ 導体パターン（第１の導体パターン）
４ａ〜４ｃ 導体パターン（第２の導体パターン）
５ 金属導体
６ 始端パターン
７ 終端パターン
８ 制御端子（第１の制御端子）
８１ 制御端子
８２ 制御端子
９ 制御端子（第２の制御端子）
９１ 制御端子
９２ 制御端子
１０ 可変容量ダイオード
１０Ａ 可変容量ダイオード（独立電子部品）
１０Ｂ 可変容量ダイオード（独立電子部品）
１０１ 可変容量ダイオード
１０２ 可変容量ダイオード
１１ アース端子
１１１ アース端子
１１２ アース端子
１２ 入出力端子
１２１ 入出力端子
１２２ 入出力端子
１３ 携帯端末の筐体
ａ アンテナインダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ３の始端
ｂ アンテナインダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ３の終端
ｃ 可変容量ダイオード１０Ａと１０Ｂの接続点
Ｃ１ 固定コンデンサ
Ｌ１ アンテナインダクタンス
Ｌ１１ アンテナインダクタンス
Ｌ２１ アンテナインダクタンス
Ｌ２ アンテナインダクタンス
Ｌ３ アンテナインダクタンス
ＴＲ 結合トランス
Ｎ１ 結合トランスの一次巻線
Ｎ２ 結合トランスの二次巻線
Ｒ 可変抵抗
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 可変抵抗
Ｒ３ 可変抵抗
Ｓ 回路接点
Ｕ１〜Ｕ５ アンテナユニット
Ｖ１ 供給電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型アンテナの構造に係るもので、ＦＭラジオ放送、ＵＨＦ／ＶＨＦ帯のテレビ放送を受信する携帯端末機器等に内蔵可能なアンテナユニット及び該アンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年の携帯端末機器においては、例えばＦＭラジオ放送とＶＨＦ帯からＵＨＦ帯に跨るテレビ放送、あるいは更にはＵＨＦ帯高域の携帯無線通信など、単体で広範な周波数の電波を受信するものが出現している。広範な周波数の電波を受信するには、当然に各信号周波数に対応可能な帯域幅の広いアンテナが必要になる。しかし、ＵＨＦ帯の電波の波長が数十センチメートルであるのに対してＶＨＦ帯の電波の波長は数メートルにもなるため、ＵＨＦ／ＶＨＦの２つの周波数帯に対応できるアンテナを作成し、それを容積の限られた携帯端末に内蔵する場合、アンテナの小型化と広帯域化が問題となる。
【０００３】
例えば、アンテナの外形を単純に小型化すると利得あるいは送、受信効率が低下する。そこで必要な利得や送、受信効率を維持しつつアンテナを小型化するには、ある程度の誘電率を持つ誘電体製のコア、あるいはある程度の透磁率を持つ軟磁性体製のコアを使用し、そこに導体を巻回したり、コアの周囲をヘリカル状に周回する導体パターンを形成することが必要になる。このようなアンテナの基本的な構造と原理は下記の特許文献１ないし特許文献３において開示されている。
【０００４】
また、アンテナの帯域幅はほぼアンテナの体積に比例するので、アンテナを小型化すると帯域幅が狭くなる。このため、アンテナを小型化しつつ広帯域化を図るには、アンテナのインダクタンスに例えば可変容量ダイオードの静電容量を組み合わせて同調回路を構成し、チューナブルアンテナにすることが必要になる。
【特許文献１】特開平１１−２３４０２９号公報
【特許文献２】特開２０００−２７８０２０号公報
【特許文献３】特開２００５−８６４１８号公報
【特許文献４】特開２００６−０３３５６０号公報
【特許文献５】特開２００１−２５７５１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
チューナブルアンテナとするには、同調回路を構成するための可変容量ダイオード、バリキャップダイオードなどの可変容量素子をアンテナと電気的に接続しなければならない。ただし、受信信号の伝送損失を抑えるために、同調回路を構成する可変容量素子とアンテナを互いに接近した位置に設置し、信号線路長を短くするのが望ましい。上記特許文献４に示す図５や特許文献５に示す図１０、図１１のように、従来においてはアンテナの導体パターンの上にチップ電子部品を搭載することが頻繁に行われており、同調回路用の可変容量ダイオードも導体パターンの上に搭載されることが多かった。
【０００６】
しかし、導体パターン上にチップ電子部品としての可変容量ダイオードを搭載すると、その分だけアンテナの高さ方向の寸法が大きくなり、携帯端末の筐体内においてアンテナが占有する容積が大きくなる。特に携帯端末ではフェージングなどの影響を避けるために２つのアンテナで空間ダイバーシティアンテナを構成することが多く、この場合には単純計算で容積の増加量が２倍となる。そこで同調回路用の可変容量素子を携帯端末の内部回路の配線基板に搭載すると、アンテナの占有容積は増加しないで済む。しかしアンテナと可変容量ダイオードの間の信号線路長が長くなり、伝送損失が大きくなるといった別のデメリットを生じる。
【０００７】
そこで本発明は、同調回路構成用の素子を組み込んで一体化することにより、占有容積が小さく、アンテナの小型化と広帯域化を実現するアンテナユニットを提供することを第１の目的とする。また、そのアンテナユニット２つを使用し、携帯端末の筐体の所定の角を利用して、筐体内での占有容積が小さいダイバーシティアンテナを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアンテナユニットは、樹脂基板の表面にヘリカル状に周回する導体パターンを形成し、樹脂基板に同調用の可変容量ダイオードを埋めこむことによってアンテナユニットを構成し、上記課題を解決するものである。具体的にアンテナユニットは、磁性粉末を混入した樹脂製のコアと該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を備え、コアの第１の面に形成された複数の第１の導体パターンと、コアの第１の面に対向する第２の面に形成された複数の第２の導体パターンと、それぞれ所定の第１の導体パターンの端と第２の導体パターンの端を電気的に接続し、第１と第２の導体パターンと共にコアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を形成する複数の金属導体と、第２の面の第１の端付近に形成され、最も第１の端側に位置する第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された始端パターンと、第２の面の第２の端付近に形成され、最も第２の端側に位置する第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された終端パターンと、第２の面の第１の端付近に形成された第１と第２の制御端子と、第２の面側に２つの電極が形成されている一面が露出するようにコアに埋設され、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が始端パターンと電気的に接続された独立電子部品と、第２の面の第２の端付近に形成され、終端パターンと電気的に接続されたアース端子と、第２の面の第２の端付近に形成され、第２の導体パターンと電気的に接続された入出力端子とを具備することを特徴とする。
【０００９】
また本発明に係るアンテナユニットは請求項１記載のアンテナユニットにおいて、前記金属導体が前記コアの第１の面から第２の面まで貫通するスルーホール内に形成された金属導体であり、前記独立電子部品がチップ状の可変容量素子であることを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に係るアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナは、上記特徴を持つ２つのアンテナユニットを使用して占有容積の小さなダイバーシティアンテナを構成する。具体的にダイバーシティアンテナは、携帯端末機器の筐体の第１と第２の内面が接する所定の角において、その一辺が角に添うように第１の内面の角付近に装着された第１のアンテナユニットと、その一辺が角に添うように、第１のアンテナユニットに近接する第２の内面の角付近に装着された第２のアンテナユニットと、磁気的に結合する一次巻線と二次巻線を持つ結合トランスとを具備し、第１のアンテナユニットの入出力端子が結合トランスの二次巻線の一端に接続され、第２のアンテナユニットの入出力端子が結合トランスの二次巻線の他端に接続され、第１と第２のアンテナユニットの各アース端子および各第２の制御端子が携帯端末機器の内部回路のグランドに共通接続され、第１と第２のアンテナユニットの各第１の制御端子が内部回路の制御電圧を生じる回路接点に接続され、結合トランスの一次巻線が内部回路の送信信号を生じる回路接点、あるいは受信信号を受け取る回路接点に接続された構成を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るアンテナユニット及び該アンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナは、叙上した構成を有するので次の効果がある。
すなわち従来導体パターン上に搭載していた独立電子部品、具体的には可変容量ダイオードをコアに埋設することで高さ方向の寸法を小さくできアンテナを小型化することができる。
また、アンテナと同調回路用の独立電子部品とが近接して配置できるので、信号線路を短くでき伝送損失を大幅に低減できる。
また、携帯端末の筐体内に内臓可能で占有容積の小さなダイバーシティアンテナを構成することができる。
さらに、付帯的に携帯端末の組立て時に部品点数を削減することができ製造コストを低減できるとともに信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明に係るアンテナユニットは、磁性粉が混入された樹脂製のコアと、そのコアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体と、コア右側のコイル導体の開始位置に形成されている始端パターンと、コア左側のコイル導体の終了位置に形成されている終端パターンと、少なくとも定電圧ダイオードを含む独立電子部品と、各種端子とで構成される。
【００１３】
ここでコアは、ポリマー系樹脂にフェライト軟磁性体の粉末を混入し、長方形の厚板状に形成されたものである。コイル導体は、コア表面に形成された複数の第１の導体パターンと、コア裏面に形成された複数の第２の導体パターンと、コアの表面から裏面に貫通する複数のスルーホール内にそれぞれ設けられた金属導体より成り、第１の導体パターンと第２の導体パターンと金属導体の相互の接続状態により、コア芯部の周囲をヘリカル状に周回する一本の導電線路の形態となっている。
【００１４】
始端パターンは、コア裏面の第２の導電パターンの更に右側に形成され、金属導体の一つを介してコア表面の最も右側に有る第１の導電パターンと電気的に接続される。終端パターンは、コア裏面の第２の導電パターンの更に左側に形成され、別の金属導体の一つを介してコア表面の最も左側に有る第１の導電パターンと電気的に接続される。各種端子は第１の制御端子、第２の制御端子、アース端子、入出力端子の４つであり、いずれもコア裏面に形成される。そして独立電子部品は、２つの電極の形成面がコア裏面側に露出するようにしてコアに埋設されており、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が始端パターンと電気的に接続されているものとする。
【００１５】
また本発明に係るアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナは、本発明におけるアンテナユニット２つと結合トランスとで構成される。ここで、携帯端末の筐体の所定の角を利用して角度ダイバーシティとしての空間ダイバーシティ効果が得られるように、一辺がその角に添うように第１の内面の角付近に第１のアンテナユニットが装着され、一辺がその角に添うように第１のアンテナユニットに近接する第２の内面の角付近に第２のアンテナユニットが装着される。
【００１６】
そして、結合トランスの二次巻線の一端は第１のアンテナユニットの入出力端子に接続され、結合トランスの二次巻線の他端は第２のアンテナユニットの入出力端子に接続される。第１と第２のアンテナユニットの各アース端子および各第２の制御端子は携帯端末機器の内部回路のグランドに共通接続され、第１と第２のアンテナユニットの各第１の制御端子は内部回路の制御電圧を生じる回路接点に接続され、結合トランスの一次巻線は内部回路の送信信号を生じる回路接点、あるいは受信信号を受け取る回路接点に接続された構成とする。
【実施例】
【００１７】
次に、本発明に係るアンテナユニット及び該アンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナに於ける実施例を説明する。
【００１８】
図１ないし図３は本発明の実施例によるアンテナユニットを示している。
図１はアンテナユニットの斜視図を示す。図２は図１の表・裏面を示す図であって（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図を示している。
【００１９】
１はポリマー系樹脂にフェライト軟磁性体の粉末を混入して長方形の厚板状に形成したコアである。なお、ポリマー系樹脂は誘電率（ε）が約５のものであり、フェライト軟磁性体はＭｎ−Ｚｎ−Ｃｕ系のフェライトである。ポリマー系樹脂へのフェライト軟磁性体粉末の混合量は５０ｗｔ％程度で、これにより得られたコア１の透磁率（μ’）は広範な周波数領域において約２になっている。
【００２０】
２はコイル導体であって、次の導体パターンを構成する。このコア１の表面には第１の導体パターンとしての４本の導体パターン３ａ〜３ｄが形成されている。各導体パターン３ａ〜３ｄは、それぞれがコア１の左右の辺に対して平行とならずに、図２（ａ）に示すように右斜め上に傾斜した直線状に形成されている。またコア１の裏面には第２の導体パターンとしての３本の導体パターン４ａ〜４ｃが形成されている。各導体パターン４ａ〜４ｃも、それぞれがコア１の左右の辺に対して平行とならずに、図２（ｂ）に示すように右斜め上に傾斜した直線状に形成されている。
【００２１】
ここで、導体パターン４ａ〜４ｃを表面側から透視した場合、各導体パターン４ａ〜４ｃは図１に示すように左斜め上に傾斜した直線状になっており、更に導体パターン３ａ〜３ｄと導体パターン４ａ〜４ｃは、平面的にそれぞれの端が重なった状態になっている。表面と裏面の各導体パターン３ａ〜３ｄ及び４ａ〜４ｃの平面的に重なった位置には、それぞれ金属導体５が充填されたスルーホールが形成されている。
【００２２】
この各導体パターン３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｃと金属導体５の相互間の接続状態により、始端としての導体パターン３ａ、金属導体５、導体パターン４ａ、金属導体５、導体パターン３ｂ、金属導体５、導体パターン４ｂ、・・・終端としての導体パターン３ｄと順次に連結された一本の導電線路が形成されている。この導電線路は、実質的にコア１の中心ラインＣＬすなわち芯部の周囲をヘリカル状に周回する形態のコイル導体２を形成している。
【００２３】
図２（ｂ）に示すようにコア１に於ける裏面の導体パターン４ａ〜４ｃより右側には始端パターン６が形成されており、その始端パターン６は金属導体５の一つを介して最も右側にある図２（ａ）に示す導体パターン３ａと電気的に接続されている。同様に、導体パターン４ａ〜４ｃより左側には図２（ｂ）に示すように終端パターン７が形成されており、その終端パターン７は別の金属導体５を介して最も左側にある図２（ａ）に示す導体パターン３ｄと電気的に接続されている。
【００２４】
図２（ｂ）に示すようにコア１に於ける裏面の左端付近の異なる位置にアース端子１１と入出力端子１２が形成されている。アース端子１１は終端パターン７に近い位置に形成されて終端パターン７と電気的に接続されており、入出力端子１２は最も左側の導体パターン４ｃと電気的に接続されている。
【００２５】
また、図２（ｂ）に示すようにコア１に於ける裏面の右端付近の異なる位置に第１の制御端子としての制御端子８と第２の制御端子としての制御端子９が形成されている。制御端子８は始端パターン６に近い位置に形成されており、直接始端パターン６と電気的に接続されている。一方、制御端子９は始端パターン６から少し離れた位置に形成されており、可変容量ダイオード１０を介して始端パターン６と電気的に接続されている。
【００２６】
ここで可変容量ダイオード１０は、そのアノードとカソードの両電極の形成面がコア１の裏面側に露出した状態で、ほぼ全体がコア１の中に埋設されている。そして、露出した面のアノード電極が制御端子９と電気的に接続され、カソード電極が制御端子８と電気的に接続されている。ちなみに、コア１に可変容量ダイオード１０を埋めこむ方法としては、該コア１に穴を形成して挿入する方法、インサート成形する方法、樹脂基板を積層して挟み込む方法、などがある。
【００２７】
このような構成としたアンテナユニットでは、可変容量ダイオード１０をコア１内に埋設しているので高さ方向の寸法を小さくでき、可変容量ダイオード１０の高さ分はアンテナを小型化することができる。また、インダクタンスが得られるコイル導体２と静電容量が得られる可変容量ダイオード１０が同一のコア１上面または内部に近接して配置されているので、伝送損失を大幅に低減できるといった効果を奏することになる。
【００２８】
次に、図３は図１に示すアンテナユニットの等価回路を示すもので、アンテナユニットＵ１が持つ各端子の接続構成を示している。
図３において点線で囲まれた領域はアンテナユニットＵ１である。このアンテナユニットＵ１の内部には図１に示すコイル導体２によってアンテナインダクタンスＬ１が形成されている。制御端子８はアンテナインダクタンスＬ１の始端ａに接続され、アース端子１１はその終端ｂに接続されている。制御端子８は可変容量ダイオード１０を介して制御端子９に接続されている。そして入出力端子１２はアンテナインダクタンスＬ１の所定位置に接続されている。
【００２９】
アンテナユニットＵ１の外部では、アース端子１１と制御端子９が共にグランドに接続されている。制御端子８は供給電圧Ｖ１から制御電圧を発生する可変抵抗Ｒに接続され、入出力端子１２は受信信号を受け取る回路接点Ｓに接続されている。
【００３０】
当該アンテナユニットＵ１のほかの実施例としては図４及び図５に示す構成例がある。
例えば図４、図５のような構成の同調回路を持ったアンテナユニットＵ２、Ｕ３がある。
図４に示すアンテナユニットＵ２の同調回路は、アンテナインダクタンスＬ２の始端ａと制御端子８の間に更に可変容量ダイオード１０Ｂを接続し、可変容量ダイオード１０Ａを制御端子８と制御端子９との間に接続した構成となっている。
一方、図５に示すアンテナユニットＵ３の同調回路は、アンテナインダクタンスＬ３の始端ａと制御端子８の間に可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１を直列に接続し、可変容量ダイオード１０Ａを可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１の接続点ｃに接続し、固定コンデンサＣ１を制御端子８と制御端子９の間に接続した構成となっている。
【００３１】
上述した図４及び図５の等価回路を持つアンテナユニットＵ３，Ｕ３は、それぞれ図６図及び図７に示すようにコア１の裏面に独立電子部品１０Ａ、１０Ｂを埋設し、各独立電子部品１０Ａ、１０Ｂの電極を所定の端子に電気的に接続することで実現される。すなわち、図６に示すように、始端パターン６と制御端子８の間に更に可変容量ダイオード１０Ｃを接続し、制御端子８と制御端子９の間に可変容量ダイオード１０Ａを接続した構成とする。
【００３２】
また、図７に示すように、始端パターン６と制御端子８の間に可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１を直列に接続し、制御端子９を可変容量ダイオード１０Ａを介して可変容量ダイオード１０Ｂと抵抗Ｒ１の接続点に接続し、固定コンデンサＣ１を制御端子８と制御端子９との間に接続した構成とすれば良い。
【００３３】
次に図８は、図１ないし図３に示す構成のアンテナユニットＵ１を使用して構成したダイバーシティアンテナの等価回路を示している。
ここで、図８において、アンテナユニットＵ４とＵ５は、それぞれ制御端子８１、８２とアース端子１１１、１１２との間に接続され、かつ所定位置が入出力端子１２１、１２２に接続されたアンテナインダクタンスＬ１１、Ｌ２１と、制御端子８１、８２と制御端子９１、９２との間に接続された可変容量ダイオード１０１、１０２から構成されている。
【００３４】
このアンテナユニットＵ４、Ｕ５の各アース端子１１１、１１２と各制御端子９１、９２はグランドに共通接続されている。制御端子８１は供給電圧Ｖ１から制御電圧を発生する可変抵抗Ｒ２に接続され、制御端子８２は供給電圧Ｖ１から同様に制御電圧を発生する可変抵抗Ｒ３に接続されている。センタータップがグランドに接続された二次巻線Ｎ２と、二次巻線Ｎ２と磁気的に結合する一次巻線Ｎ１を有する結合トランスＴＲが別途設けられ、入出力端子１２１は二次巻線Ｎ２の一端に、入出力端子１２２は二次巻線Ｎ２の他端にそれぞれ接続されている。そして一次巻線Ｎ１は、一端がグランドに接続され、他端が受信信号を受け取る回路接点Ｓに接続された回路構成となっている。
【００３５】
図８に示すダイバーシティアンテナは、可変抵抗Ｒ２、Ｒ３から供給される制御電圧に応じて可変容量ダイオード１０１、１０２の静電容量が変化する。これによりアンテナユニットＵ４、Ｕ５の同調周波数（受信周波数帯域）は制御電圧に応じたものとなる。制御電圧によって設定された同調周波数とほぼ同じ周波数の電波信号が到来すると、アンテナインダクタンスＬ１１、Ｌ２１に電流・電圧が誘起される。このアンテナインダクタンスＬ１１、Ｌ２１に誘起された電流・電圧は結合トランスＴＲの二次巻線Ｎ２によって検出され、一次巻線Ｎ１を介して回路接点Ｓへと伝達される。
【００３６】
ここで、アンテナユニットＵ４とＵ５を物理的に離れた位置に設けると空間ダイバーシティ効果が生じ、フェージングの影響を抑えられる。その際にアンテナユニットＵ４とＵ５をそれぞれ違う方向に向けておけば、各アンテナユニットＵ４、Ｕ５が持つ指向性によって特定の方向から到来する電波信号に対して受信感度が低下する、といった現象も抑えることができるようになる。
【００３７】
具体的にアンテナユニットＵ４、Ｕ５を携帯端末の筐体に内蔵するとき、図９に示すように筐体１３の特定の角を利用し、その角で接する２つの内面にそれぞれアンテナユニットＵ４、Ｕ５を装着する。このように構成すれば２つのアンテナユニットＵ４、Ｕ５が物理的に離れた位置への設置が容易となり、異なる向きでの設置を無理なく実現できる。その際、各アンテナユニットＵ４、Ｕ５を、所定の角を挟んで互いに近接した位置となる各内面の所定位置に、その一辺が所定の角に沿うようにして装着させるのが、筐体１３の内部空間を有効利用でき、各アンテナユニットＵ４、Ｕ５の端子を接続する点で望ましい。
【００３８】
以上の本発明の実施例の説明において、導体パターン３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｃを右斜め上に傾斜した直線状の形状を持つ構成を説明したが、別に本発明はこれに限定されるものではなく、例えばＬ字形の形状を持つものでも良い。
また、導体パターン３ａ〜３ｄと導体パターン４ａ〜４ｃを電気的に接続する金属導体５をスルーホール内に充填した金属導体として説明したが、スルーホールの内壁を覆う金属であってもよく、そもそも金属導体は必ずスルーホール内に設けなければならないものでは無くコア１の上下端に設けたカットホールやコア１の側面自体に設けても良いものである。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係るアンテナユニットの実施例を示す斜視図である。
【図２】図１の表・裏面を示す図であって（ａ）は表面図、（ｂ）は裏面図である。
【図３】図１に示すアンテナユニットの等価回路図である。
【図４】図３に示すアンテナユニットの等価回路図の他の例を示す等価回路図である。
【図５】図３に示すアンテナユニットの等価回路図のさらに他を示す等価回路図である。
【図６】本発明に係るアンテナユニットのほかの実施例であって、その裏面図である。
【図７】本発明に係るアンテナユニットのさらにほかの実施例であって、その裏面図である。
【図８】本発明に係るアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナに於ける等価回路図である。
【図９】本発明に係るアンテナユニットの装着位置を示す携帯端末筐体の斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ コア
２ コイル導体
３ａ〜３ｄ 導体パターン（第１の導体パターン）
４ａ〜４ｃ 導体パターン（第２の導体パターン）
５ 金属導体
６ 始端パターン
７ 終端パターン
８ 制御端子（第１の制御端子）
８１ 制御端子
８２ 制御端子
９ 制御端子（第２の制御端子）
９１ 制御端子
９２ 制御端子
１０ 可変容量ダイオード
１０Ａ 可変容量ダイオード（独立電子部品）
１０Ｂ 可変容量ダイオード（独立電子部品）
１０１ 可変容量ダイオード
１０２ 可変容量ダイオード
１１ アース端子
１１１ アース端子
１１２ アース端子
１２ 入出力端子
１２１ 入出力端子
１２２ 入出力端子
１３ 携帯端末の筐体
ａ アンテナインダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ３の始端
ｂ アンテナインダクタンスＬ１、Ｌ２、Ｌ３の終端
ｃ 可変容量ダイオード１０Ａと１０Ｂの接続点
Ｃ１ 固定コンデンサ
Ｌ１ アンテナインダクタンス
Ｌ１１ アンテナインダクタンス
Ｌ２１ アンテナインダクタンス
Ｌ２ アンテナインダクタンス
Ｌ３ アンテナインダクタンス
ＴＲ 結合トランス
Ｎ１ 結合トランスの一次巻線
Ｎ２ 結合トランスの二次巻線
Ｒ 可変抵抗
Ｒ１ 抵抗
Ｒ２ 可変抵抗
Ｒ３ 可変抵抗
Ｓ 回路接点
Ｕ１〜Ｕ５ アンテナユニット
Ｖ１ 供給電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性粉末を混入した樹脂製のコアと該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を備えたアンテナユニットにおいて、該コアの第１の面に形成された複数の第１の導体パターンと、該コアの該第１の面に対向する第２の面に形成された複数の第２の導体パターンと、それぞれ所定の第１の導体パターンの端と第２の導体パターンの端を電気的に接続し、該第１と第２の導体パターンと共に該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を形成する複数の金属導体と、該第２の面の第１の端付近に形成され、最も該第１の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された始端パターンと、該第２の面の第２の端付近に形成され、最も該第２の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された終端パターンと、該第２の面の第１の端付近に形成された第１と第２の制御端子と、該第２の面側に２つの電極が形成されている一面が露出するように該コアに埋設され、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が該始端パターンと電気的に接続された独立電子部品と、該第２の面の第２の端付近に形成され、該終端パターンと電気的に接続されたアース端子と、該第２の面の第２の端付近に形成され、所定の該第２の導体パターンと電気的に接続された入出力端子とを具備することを特徴とするアンテナユニット。
【請求項２】
前記金属導体が前記コアの第１の面から第２の面まで貫通するスルーホール内に形成された金属導体であり、前記独立電子部品がチップ状の可変容量素子であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナユニット。
【請求項３】
携帯端末機器の筐体の第１と第２の内面が接する所定の角において、その一辺が該角に添うように該第１の内面の該角付近に装着された第１のアンテナユニットと、その一辺が該角に添うように、該第１のアンテナユニットに近接する該第２の内面の該角付近に装着された第２のアンテナユニットと、磁気的に結合する一次巻線と二次巻線を持つ結合トランスとを具備し、該第１のアンテナユニットの入出力端子が該結合トランスの二次巻線の一端に接続され、該第２のアンテナユニットの入出力端子が該結合トランスの二次巻線の他端に接続され、該第１と第２のアンテナユニットの各アース端子および各第２の制御端子が携帯端末機器の内部回路のグランドに共通接続され、該第１と第２のアンテナユニットの各第１の制御端子が該内部回路の制御電圧を生じる回路接点に接続され、該結合トランスの一次巻線が該内部回路の送信信号を生じる回路接点、あるいは受信信号を受け取る回路接点に接続されており、前記第１と第２のアンテナユニットが、磁性粉末を混入した樹脂製のコアと、該コアの第１の表面に形成された複数の第１の導体パターンと、該コアの該第１の表面に対向する第２の表面に形成された複数の第２の導体パターンと、それぞれ所定の第１の導体パターンの端と第２の導体パターンの端を電気的に接続し、該第１と第２の導体パターンと共に該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を形成する複数の金属導体と、該第２の表面の第１の端付近に形成され、最も該第１の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された始端パターンと、該第２の表面の第２の端付近に形成され、最も該第２の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された終端パターンと、該第２の表面の第１の端付近に形成された前記第１の制御端子および前記第２の制御端子と、該第２の表面側に２つの電極が形成されている一面が露出するように該コアに埋設され、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が該始端パターンと電気的に接続された独立電子部品と、該第２の表面の第２の端付近に形成され、該終端パターンと電気的に接続された前記アース端子と、該第２の面の第２の端付近に形成され、所定の該第２の導体パターンと電気的に接続された前記入出力端子とを具備することを特徴とするアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナ。
【請求項１】
磁性粉末を混入した樹脂製のコアと該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を備えたアンテナユニットにおいて、該コアの第１の面に形成された複数の第１の導体パターンと、該コアの該第１の面に対向する第２の面に形成された複数の第２の導体パターンと、それぞれ所定の第１の導体パターンの端と第２の導体パターンの端を電気的に接続し、該第１と第２の導体パターンと共に該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を形成する複数の金属導体と、該第２の面の第１の端付近に形成され、最も該第１の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された始端パターンと、該第２の面の第２の端付近に形成され、最も該第２の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された終端パターンと、該第２の面の第１の端付近に形成された第１と第２の制御端子と、該第２の面側に２つの電極が形成されている一面が露出するように該コアに埋設され、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が該始端パターンと電気的に接続された独立電子部品と、該第２の面の第２の端付近に形成され、該終端パターンと電気的に接続されたアース端子と、該第２の面の第２の端付近に形成され、所定の該第２の導体パターンと電気的に接続された入出力端子とを具備することを特徴とするアンテナユニット。
【請求項２】
前記金属導体が前記コアの第１の面から第２の面まで貫通するスルーホール内に形成された金属導体であり、前記独立電子部品がチップ状の可変容量素子であることを特徴とする請求項１に記載のアンテナユニット。
【請求項３】
携帯端末機器の筐体の第１と第２の内面が接する所定の角において、その一辺が該角に添うように該第１の内面の該角付近に装着された第１のアンテナユニットと、その一辺が該角に添うように、該第１のアンテナユニットに近接する該第２の内面の該角付近に装着された第２のアンテナユニットと、磁気的に結合する一次巻線と二次巻線を持つ結合トランスとを具備し、該第１のアンテナユニットの入出力端子が該結合トランスの二次巻線の一端に接続され、該第２のアンテナユニットの入出力端子が該結合トランスの二次巻線の他端に接続され、該第１と第２のアンテナユニットの各アース端子および各第２の制御端子が携帯端末機器の内部回路のグランドに共通接続され、該第１と第２のアンテナユニットの各第１の制御端子が該内部回路の制御電圧を生じる回路接点に接続され、該結合トランスの一次巻線が該内部回路の送信信号を生じる回路接点、あるいは受信信号を受け取る回路接点に接続されており、前記第１と第２のアンテナユニットが、磁性粉末を混入した樹脂製のコアと、該コアの第１の表面に形成された複数の第１の導体パターンと、該コアの該第１の表面に対向する第２の表面に形成された複数の第２の導体パターンと、それぞれ所定の第１の導体パターンの端と第２の導体パターンの端を電気的に接続し、該第１と第２の導体パターンと共に該コアの芯部の周囲をヘリカル状に周回するコイル導体を形成する複数の金属導体と、該第２の表面の第１の端付近に形成され、最も該第１の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された始端パターンと、該第２の表面の第２の端付近に形成され、最も該第２の端側に位置する該第１の導体パターンと該金属導体を介して電気的に接続された終端パターンと、該第２の表面の第１の端付近に形成された前記第１の制御端子および前記第２の制御端子と、該第２の表面側に２つの電極が形成されている一面が露出するように該コアに埋設され、一方の電極が第２の制御端子と電気的に接続され、他方の電極が該始端パターンと電気的に接続された独立電子部品と、該第２の表面の第２の端付近に形成され、該終端パターンと電気的に接続された前記アース端子と、該第２の面の第２の端付近に形成され、所定の該第２の導体パターンと電気的に接続された前記入出力端子とを具備することを特徴とするアンテナユニットを使用したダイバーシティアンテナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−３００９１７（Ｐ２００８−３００９１７Ａ）
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４１５９８（Ｐ２００７−１４１５９８）
【出願日】平成１９年５月２９日（２００７．５．２９）
【出願人】（０００００４３４１）日油株式会社 (896)
【出願人】（５９２２５８９３７）沖プリンテッドサーキット株式会社 (18)
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１２月１１日（２００８．１２．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年５月２９日（２００７．５．２９）
【出願人】（０００００４３４１）日油株式会社 (896)
【出願人】（５９２２５８９３７）沖プリンテッドサーキット株式会社 (18)
【出願人】（０００００３０８９）東光株式会社 (243)
【Ｆターム（参考）】
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