JP2004320706A

JP2004320706A - アンテナ

Info

Publication number: JP2004320706A
Application number: JP2003192271A
Authority: JP
Inventors: Kuo Cheng Chen; 國丞陳; Hui-Feng Lee; ▲ほい▼ 鋒李; Chien Hua Ma; 建華馬
Original assignee: HTC Corp
Current assignee: HTC Corp
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2004-11-11
Also published as: US20040207557A1; TW583783B; TW200423476A

Abstract

【課題】従来の技術による諸問題を解決するため、無線通信用の垂直逆Ｆ型アンテナを提供する。
【解決手段】アンテナ２４は、回路ボード２６の接地板３６と垂直となってＲＦ信号を受発信するラジエーター２８と、ラジエーター２８から伸び出て回路ボード２６の信号伝送端３２と接続されてＲＦ信号を伝送するフィード端３０と、ラジエーター２８から伸び出て回路ボード２６の接地板３６と接続される接地端３４とを含む。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は無線通信用のアンテナに関し、特にラジエーターが接地板と垂直となる垂直逆Ｆ型アンテナ（ＰＯＩＦＡ）に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報化社会において、いつでもどこでも情報が手に入れられるように望まれている。無線通信設備は光ファイバーかワイヤを経ずに信号を伝送できるため、情報を伝送する最適な方法に違いない。技術の発展に従って、各種の携帯型無線通信設備、例えば携帯電話とパーソナルデジタルアシスタント（以下ＰＤＡと称する）などは、その便利性によって既に現代人にとって最も重要な情報交流手段になっている。
【０００３】
無線通信設備において、無線電波を受発信して無線データ信号を伝送交換するアンテナは最も重要なデバイスであるに違いない。特に現代の携帯型無線通信設備は、アンテナの小型化とともに、所要空間を節約するように小型化されるのみならず、無線データ信号のデータ集積（単位時間内の伝送ビット数ではかる）の増加に従って、アンテナの帯域幅も要求されるようになってくる。
【０００４】
図１を参照する。図１は従来のプラナー逆Ｆ型アンテナ１０が回路ボード１２に置かれることを表わす説明図である。アンテナ１０は回路ボード１２と接続される単一周波数の平面逆Ｆ型アンテナ（ｐｌａｎａｒｉｎｖｅｒｔｅｄＦａｎｔｅｎｎａ，ＰＩＦＡ）である。アンテナ１０はＲＦ（無線周波数）信号を受発信するラジエーター１４と、ラジエーター１４から伸び出て垂直に回路ボード１２の信号伝送端１８と接続されてＲＦ信号を伝送するフィード端１６と、ラジエーター１４から伸び出て垂直に回路ボード１２の接地板２２と接続される接地端を含む。アンテナ１０は単一周波数アンテナであり、その動作方法はラジエーター１４の共振によってＲＦ信号を受発信する。ラジエーター１４の長さはＲＦ信号の受発信周波数範囲を影響する。アンテナ１０のフィード端１６と回路ボード１２の信号伝送端１８との接続によってＲＦ信号はアンテナ１０と回路ボード１２との間に伝送される。
【０００５】
しかし、従来のアンテナ１０はその応用が制限されている。例えば、アンテナ１０が回路ボード１２に設けられ、ラジエーター１４と回路ボード１２は水平に置かれ、従来のアンテナ１０の高さは必要な帯域幅に応じて低められない。そのため、フィード端１６と接地端２０の存在によってアンテナ１０の高さが要求され、よってアンテナ１０の大きさも要求される。ゆえに従来のアンテナ１０を薄型携帯電話につけようとする場合は困難である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は前述の問題を解決するため、無線通信用の垂直逆Ｆ型アンテナを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は回路基板と接続される無線通信用のアンテナを提供する。該アンテナは、回路ボードの接地板と垂直となってＲＦ信号を受発信するラジエーターと、ラジエーターから伸び出て回路ボードの信号伝送端と接続されてＲＦ信号を伝送するフィード端と、ラジエーターから伸び出て回路ボードの接地板と接続される接地端とを含む。
かかるアンテナの特徴を詳述するために、具体的な実施例を挙げ、図示を参照にして以下に説明する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
（第１の実施例）
図２を参照する。図２はこの発明によるＰＤＡ２のブロック図である。ＰＤＡ２はＰＤＡの動作を制御する処理モジュール３と、ＰＤＡのデータを保存する記憶装置４とを含む。記憶装置４はＣＦ、ＳＤ、ＭＭＣなどの規格の保存メディアである。無線通信を行うため、ＰＤＡ２は更に無線通信モジュール５を具える。無線通信モジュール５にはベースバンド回路６と、ＲＦ回路７と、アンテナ８が設けられる。処理モジュール３は記憶装置４のデータを読み出して処理し、処理して得た通信信号をベースバンド回路６に送信する。ベースバンド回路６は処理モジュール３から送信された通信信号を適当なベースバンド信号とエンコードしてＲＦ回路７に送信する。ＲＦ回路７はベースバンド信号を変調してＲＦ方式でアンテナ８を通して発信する。更にＲＦ回路７がアンテナ８を通してＲＦ信号を受信してベースバンド信号と復調し、ベースバンド回路６がベースバンド信号を通信信号とデコードして処理モジュール３に送り返し、処理モジュール３が送信された通信信号を処理して記憶装置４に保存する。かくして無線でデータを伝送できる。
【０００９】
この発明による垂直逆Ｆ型アンテナの応用については図３を参照されたい。図３はこの発明の第１の実施例による垂直逆Ｆ型アンテナ２４を表わす説明図である。アンテナ２４は本体がプリント回路ボード２６と接続されており、プリント回路ボード２６の外側に接続されてＲＦ信号を受発信するラジエーター２８と、ラジエーター２８から伸び出てプリント回路ボード２６の信号伝送端３２に接続されてＲＦ信号を伝送するフィード端とを含む。信号伝送端３２は無線通信設備のＲＦ回路７からＲＦ信号を受信してアンテナ２４に送信して発信する。またはアンテナ２４からＲＦ信号を受信して無線通信設備のＲＦ回路７に送信して復調する。アンテナ２４は更にラジエーター２８から伸び出てプリント回路ボード２６の接地板３６と接続される接地端３４を具える。アンテナ２４は単一周波数アンテナであり、その動作方式はラジエーター２８の共振によってＲＦ信号を受発信する。ラジエーター２８の長さはＲＦ信号の受発信周波数範囲を影響する。例えば仮にこの発明によるアンテナ２４が四分の一波長のアンテナであれば、ラジエーター２８の長さはそれが伝送するＲＦ信号の波長の四分の一に相当する。アンテナ２４は更にラジエーター２８の一側から伸び出て容量負荷機能の有するプレート３８を具え、よってラジエーター２８はその必要な長さが短くされる。例えば、四分の一波長のアンテナにプレート３８をつければ、ラジエーター２８の長さは四分の一の波長より短くてもよく、アンテナの長さは縮減できる。アンテナ２４においてＲＦ信号は、アンテナ２４のフィード端３０とプリント回路ボード２６の信号伝送端３２との接続によって伝送される。
【００１０】
この発明の第１の実施例はブルーツース技術またはＷＬＡＮ（８０２．１１ｂ）に応用されるものであり、その応用周波数は２４００〜２４８３メガヘルツに介する。図３におけるラジエーター２８はプリント回路ボード２６の接地板と垂直となる。ラジエーター２８の長さＬ１は２６ミリであり、幅ｄ３は１〜６ミリであり、それぞれの値はアンテナ２４によって受発信される無線信号の周波数に相応する。ラジエーター２８とプリント回路ボード２６との距離ｄ１は０．５〜２ミリである。ラジエーター２８とプリント回路ボード２６との間に間隔をとるのはラジエーター２８をプリント回路ボード２６から分離して、短絡しないようにさせるほか、距離ｄ１の調整によって所要の帯域幅を得られるようにするためである。フィード端３０と接地端３４との距離ｄ２は３．０ミリであり、距離ｄ２を調整すればアンテナのインピーダンス整合を調整できる。フィード端３０と接地端３４はラジエーター２８の下縁から伸び出て、ラジエーター２８の同じ側にあって、プリント回路ボード２６と接続される。実際フィード端３０と接地端３４はそれぞれラジエーター２８の上縁か下縁かいずれに接続してもよい。図４を参照されたい。図４はフィード端３１がラジエーター２９の上縁と接続されて接地端３４がラジエーター２８の下縁と接続されるアンテナを表わす説明図である。図４はフィード端３１と接地端３４の種々の設計における一種を示すものであり、フィード端３１と接地端３４はラジエーター２８の同じ側か異なった側かいずれに接続してもよい。ここでその説明を省略する。
【００１１】
この実施例において、アンテナ２４のラジエーター２８はプリント回路ボード２６の外側に設けられ、ラジエーター２８とプリント回路ボード２６は垂直に設けられるため、プリント回路ボード２６の空間は節約される。
【００１２】
（第２の実施例）
図５を参照する。図５はこの発明の第２の実施例による垂直逆Ｆ型アンテナ４０を表わす説明図である。この発明の第２の実施例における各デバイスは第１の実施例における各デバイスとほぼ同じく、図３における番号付けは図５にも通用する。アンテナ４０は本体がプリント回路ボード２６と接続されており、プリント回路ボード２６の外側に接続されてＲＦ信号を受発信するラジエーター２８と、ラジエーター２８から伸び出てプリント回路ボード２６の信号伝送端３２と接続されてＲＦ信号を伝送するフィード端と、ラジエーター２８から伸び出てプリント回路ボード２６の接地板３６と接続される接地端３４とを含む。
【００１３】
この発明の第２の実施例における各デバイスの機能は第１の実施例と同じく、ここで説明を省略する。相違点は第２の実施例におけるフィード端３０と接地端３４は第１の実施例のようにラジエーター２８の下縁から伸び出るわけでなく、上縁から伸び出ることである。そのため、ラジエーター２８は第１の実施例のようにプリント回路ボード２６の外側上方に形成されるわけでなく、図５に示すようにプリント回路ボード２６の外側の、その外縁に面するところに形成される。ラジエーター２８とプリント回路ボード２６とは距離ｄ１が取られ、ラジエーター２８とプリント回路ボード２６との接触による短絡を避けるほか、距離ｄ１の調整によって所要の帯域幅は得られる。この発明の第２の実施例も前述の実施例と同じように、ラジエーター２８の高さによるアンテナの大きさへの要求を緩める。
【００１４】
（第３の実施例）
図６を参照する。図６はこの発明の第３の実施例による垂直逆Ｆ型アンテナ４２を表わす説明図である。アンテナ４０は本体がプリント回路ボード２６と接続されており、プリント回路ボード２６の上側に接続されてＲＦ信号を受発信するラジエーター２８と、ラジエーター２８から伸び出てプリント回路ボード２６の信号伝送端３２に接続されてＲＦ信号を伝送するフィード端と、ラジエーター２８から伸び出てプリント回路ボード２６の接地板３６と接続される接地端３４とを含む。
【００１５】
この発明の第３の実施例における各デバイスの機能は第１の実施例と同じく、ここで説明を省略する。相違点は第３の実施例におけるフィード端３０と接地端３４はプリント回路ボード２６の上側に設けられ、フィード端４４と接地端４６はラジエーター２８の下縁から伸び出ることである。ただしフィード端４４と接地端４６は曲げられた形であり、それぞれ距離ｄ４が取られ、ラジエーター２８とプリント回路ボード２６との接触による短絡を避けるほか、距離ｄ４の調整によって所要の帯域幅は得られる。この発明の第３の実施例も前述の実施例と同じように、ラジエーター２８の高さによるアンテナの大きさへの要求を緩める。
【００１６】
以上は、この発明の好ましい実施例であって、この発明の実施の範囲を限定するものではない。よって、当業者のなし得る修正、もしくは変更であって、この発明の精神の下においてなされ、この発明に対して均等の効果を有するものは、いずれもこの発明の特許請求の範囲に属するものとする。
【００１７】
【発明の効果】
従来の技術と比べ、この発明によるアンテナのラジエーターは垂直に回路ボードの上側か外側に設けられるため、回路ボードの空間を節約する。更にアンテナのラジエーターを回路ボードの外側に設ける設計は回路ボード遮蔽による影響を減少するため、この発明は現代のコンパクト型無線移動通信設備において、従来のプラナー逆Ｆ型アンテナに優れている。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のプラナー逆Ｆ型アンテナが回路ボードに置かれることを表わす説明図である。
【図２】この発明によるＰＤＡのブロック図である。
【図３】この発明の第１の実施例による垂直逆Ｆ型アンテナを表わす説明図である。
【図４】フィード端と接地端がそれぞれラジエーターの上縁と下縁に接続されるアンテナを表わす説明図である。
【図５】この発明の第２の実施例による垂直逆Ｆ型アンテナを表わす説明図である。
【図６】この発明の第３の実施例による垂直逆Ｆ型アンテナを表わす説明図である。
【符号の説明】
２ＰＤＡ
３処理モジュール
４記憶装置
５無線通信モジュール
６ベースバンド回路
７ＲＦ回路
８、１０、２４、４０、４２アンテナ
１２回路ボード
１４、２８、３１、４６ラジエーター
１６、３０、４４フィード端
１８、３２信号伝送端
２０、３４接地端
２２、３６接地板
２６プリント回路ボード
３８プレート

Claims

回路基板と接続される無線通信用のアンテナであって、該アンテナは、
回路ボードの接地板と垂直となってＲＦ信号を受発信するラジエーターと、
ラジエーターから伸び出て回路ボードの信号伝送端と接続されてＲＦ信号を伝送するフィード端と、
ラジエーターから伸び出て回路ボードの接地板と接続される接地端とを含むアンテナ。
前記ラジエーターが回路ボードの外側に設けられることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記ラジエーターが回路ボードの上側に設けられることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記フィード端と接地端がラジエーターの同じ側に接続されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記フィード端と接地端がラジエーターの異なった側に接続されることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記アンテナは更にラジエーターの一側から伸び出るプレートを含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記フィード端はラジエーターの上縁から伸び出ることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記フィード端はラジエーターの下縁から伸び出ることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記接地端はラジエーターの上縁から伸び出ることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記接地端はラジエーターの下縁から伸び出ることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記アンテナは単一周波数アンテナであり、前記ラジエーターの長さはそれが伝送するＲＦ信号の波長の四分の一に相当することを特徴とする請求項１記載のアンテナ。
前記回路ボードがプリント回路ボードであることを特徴とする請求項１記載のアンテナ。