特許 6491855 アンテナモジュール及びそれを備えた無線通信装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6491855

(24)【登録日】2019年3月8日

(45)【発行日】2019年3月27日

(54)【発明の名称】アンテナモジュール及びそれを備えた無線通信装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/00 20060101AFI20190318BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20190318BHJP

   H01Q 1/24 20060101ALI20190318BHJP

【ＦＩ】

   H01Q7/00

   H01Q1/38

   H01Q1/24 C

【請求項の数】7

【全頁数】8

(21)【出願番号】特願2014-232464(P2014-232464)

(22)【出願日】2014年11月17日

(65)【公開番号】特開2015-130654(P2015-130654A)

(43)【公開日】2015年7月16日

【審査請求日】2017年11月7日

(31)【優先権主張番号】201310747898.4

(32)【優先日】2013年12月31日

(33)【優先権主張国】CN

(73)【特許権者】

【識別番号】513235681

【氏名又は名称】群▲マイ▼通訊股▲ふん▼有限公司

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100089037

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】張 子軒

(72)【発明者】

【氏名】許 ▲タク▼綱

【審査官】 西村 純

(56)【参考文献】

【文献】 特表２０１３−５４５３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／０１１３８４７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開２００１−２８４９３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６０３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１４２７９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ １／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基体と、放射体と、フィードイン部と、接地部と、を備えるアンテナモジュールであって、
前記基体は、複数の表面を備え、前記フィードイン部及び前記接地部は、前記基体の１つの表面に設けられ、前記放射体は、前記基体の１つ又は複数の表面に設けられ、前記放射体の両端は、それぞれ前記フィードイン部及び前記接地部に接続されてループアンテナを構成し、前記フィードイン部、前記接地部及び前記放射体により構成された前記ループアンテナの内部に電子部品が設けられ、
前記基体は、第一表面、第二表面及び第三表面を備え、前記第一表面及び前記第二表面は、互いに対向して平行に設けられ、前記第三表面の両端は、それぞれ前記第一表面及び前記第二表面に垂直に連接され、前記フィードイン部及び前記接地部は、前記第三表面に設けられ、
前記放射体は、順に連接されている第一放射部、第二放射部、第三放射部、第四放射部、第五放射部及び第六放射部を含み、前記第一放射部は、前記フィードイン部に電気的に接続され、前記第六放射部は、前記接地部に電気的に接続されており、
前記第一放射部は、第一放射帯体及び第二放射帯体を含み、前記第一放射帯体は、前記第三表面に設けられ、且つ前記フィードイン部の一端に垂直に連接され、
前記第二放射帯体は、前記第一表面に設けられ、前記第二放射帯体の一端は、前記第一放射帯体の前記フィードイン部から離れた一端に前記第一放射帯体に対して垂直に連接され、前記第二放射帯体の他端は、前記第二放射部に垂直に連接される
ことを特徴とするアンテナモジュール。

【請求項2】

前記第三放射部は、第一延伸帯体、第二延伸帯体及び第三延伸帯体を含み、前記第一延伸帯体は、前記第二放射部の前記第二放射帯体から離れた一端に前記第二放射部に対して垂直に連接され、且つ前記第二放射帯体と互いに平行となるように延在し、
前記第二延伸帯体は、前記第一延伸帯体の前記第二放射部から離れた一端に前記第一延伸帯体に対して垂直に連接され、且つ前記第一放射帯体と互いに平行となるように延在し、
前記第三延伸帯体は、前記第二延伸帯体の前記第一延伸帯体から離れた一端に前記第二延伸帯体に対して垂直に連接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。

【請求項3】

前記第四放射部は、細長い帯体であり、且つその一端は前記第三延伸帯体の前記第二延伸帯体から離れた一端に前記第三延伸帯体に対して垂直に連接されてい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。

【請求項4】

前記第五放射部は、第一連接帯体及び第二連接帯体を含み、前記第一連接帯体は、前記第四放射部の前記第三延伸帯体から離れた他端に前記第四放射部に対して垂直に連接され、前記第二連接帯体は、前記第一連接帯体に垂直に連接され、且つ前記第二延伸帯体と互いに平行となるように延在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。

【請求項5】

前記第六放射部の全体は、順に連接されている第一結合帯体、第二結合帯体、第三結合帯体及び第四結合帯体を含み、前記第一結合帯体は、前記第二連接帯体の前記第一連接帯体から離れた一端に前記第二連接帯体に対して垂直に連接され、前記第二結合帯体の両端は、それぞれ前記第一結合帯体及び前記第三結合帯体に垂直に連接され、且つ前記第二延伸帯体に対して平行に延在し、前記第四結合帯体は、前記接地部及び前記第三結合帯体とそれぞれ垂直に連接され、且つ前記第二連接帯体と同一直線上に位置す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。

【請求項6】

接地面及び請求項１〜５の何れか１項に記載のアンテナモジュールを備える無線通信装置であって、
前記アンテナモジュールは、前記接地面に設けられていることを特徴とする無線通信装置。

【請求項7】

前記無線通信装置は、整合回路をさらに備え、前記接地面には、フィードイン点が設けられ、前記フィードイン部は、前記フィードイン点と互いに電気的に接続され、
前記整合回路は、コンデンサ及びインダクタンスを含み、前記インダクタンスは、前記フィードイン点と前記アンテナモジュールとの間に直列接続され、前記コンデンサの一端は、前記インダクタンスと前記アンテナモジュールとの間に電気的に接続され、前記コンデンサの他端は、接地されていることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アンテナモジュール及びこのアンテナモジュールを用いた無線通信装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

最近、無線通信装置は益々軽薄及び小型化し、消費者の無線通信装置の外観に対する要求もさらに高まっている。この中で、金属ハウジングは高級感があり、強固で且つ放熱効果に優れている等の利点を有するため、現在、多くの無線通信装置に使用されている。しかし、金属ハウジングは電磁波遮蔽性能を備えるため、この性能が、アンテナが無線信号を送受信する時の放射効率に影響を与える。これによって、無線通信装置の信号強度は弱くなる。

【0003】

現在、本業界では、主に２つの方法を採用して、金属ハウジングのアンテナの放射効率に対する阻害を改善している。１つは、無線通信装置の電気回路基板において、アンテナの放射効率を高めるためのキープ・アウト・ゾーンの面積を拡大するか又はキープ・アウト・ゾーンを増設することである。しかし、この方法は、無線通信装置の重量を増加し、無線通信装置の体積を増大させる欠点がある。もう１つは、金属ハウジングにスロットアンテナを設けることである。しかし、従来のスロットアンテナは面積を占有し、且つ形状が複雑であるため製造し難い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明は、上記の問題点を考慮してなされたものであり、体積が小さく、占有空間が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。

【課題を解決するための手段】

【0005】

上記の課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、基体と、放射体と、フィードイン部と、接地部と、を備え、基体は、複数の表面を備え、フィードイン部及び接地部は、基体の１つの表面に設けられ、放射体は、基体の１つ又は複数の表面に設けられ、放射体の両端は、それぞれフィードイン部及び接地部に接続されてループアンテナを構成し、フィードイン部、接地部及び放射体により構成されたループアンテナの内部に電子部品が設けられる。

【0006】

また、上記の課題を解決するために、本発明に係る無線通信装置は、接地面及びアンテナモジュールを備え、アンテナモジュールは、接地面に設けられている。

【発明の効果】

【0007】

従来の技術と異なり、本発明のアンテナモジュールの放射体が基体の表面に設けられているため、アンテナモジュールが占める空間は従来のループアンテナより小さい。よって、アンテナモジュールを用いた無線通信装置の小型化を促進することができる。また、本発明のアンテナモジュールにキープ・アウト・ゾーンを余分に設ける必要がないので、アンテナモジュールの構造はさらに簡易になり、無線通信装置の体積を縮小することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施形態に係る無線通信装置の一部の拡大図である。

【図2】図１に示した無線通信装置の整合回路の回路図である。

【図3】図１に示した無線通信装置のアンテナモジュールのリターンロスを示す曲線図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

図１に示すように、本発明の実施形態に係るアンテナモジュール１００は、携帯電話機やタブレットパソコン等の無線通信装置２００に装着されて、無線信号を送受信するために用いられる。

【0010】

無線通信装置２００は、接地面２０１を備える。本実施形態において、接地面２０１は、無線通信装置２００の金属バックケースであり、第一の縁２０ａ、第二の縁２０ｂ及び第三の縁２０ｃを備える。第一の縁２０ａ及び第二の縁２０ｂは、無線通信装置２００の対向する両側に位置し、且つ互いに対向して平行である。第三の縁２０ｃの両端は、それぞれ第一の縁２０ａ及び第二の縁２０ｂに垂直に連接されている。また、第三の縁２０ｃには、信号のフィードイン点２０３及び接地点２０５が設けられている。

【0011】

アンテナモジュール１００は、基体１０、電子部品３０、フィードイン部４０、接地部５０及び放射体７０を備える。基体１０は、接地面２０１に垂直に設けられている。フィードイン部４０及び接地部５０は、それぞれ放射体７０の２つの末端に連接されて、ループアンテナを構成する。フィードイン部４０、接地部５０及び放射体７０は、基体１０の表面に設けられている。

【0012】

本実施形態において、基体１０は、ほぼ「Ｕ」字状を呈し、且つ第一表面１１、第二表面１２及び第三表面１３を備える。第一表面１１及び第二表面１２は、互いに対向して位置し且つ平行である。第三表面１３は、第一表面１１と第二表面１２との間に位置し、且つその両端は、それぞれ第一表面１１及び第二表面１２に垂直に連接されている。

【0013】

電子部品３０は、ＵＳＢコネクタ又はスピーカー等であり、基体１０の第三表面１３に設けられている。また電子部品３０は、基体１０の第三表面１３であって、フィードイン部４０、接地部５０及び放射体７０により構成されたループアンテナの内部に設けられる。フィードイン部４０及び接地部５０は、基体１０の第三表面１３において互いに間隔をあけて平行に設けられ、且つそれぞれ第三の縁２０ｃに対して垂直である。フィードイン部４０は、フィードイン点２０３に電気的に接続されて、アンテナモジュール１００に電流を供給する。接地部５０は、接地点２０５に電気的に接続されて、アンテナモジュール１００を接地させる。

【0014】

放射体７０は、順に連接されている第一放射部７１、第二放射部７２、第三放射部７３、第四放射部７４、第五放射部７５及び第六放射部７６を備える。第一放射部７１は、基体１０の第一表面１１及び第三表面１３に設けられ、且つ第一放射帯体７１１及び第二放射帯体７１３を含む。第一放射帯体７１１は、第三の縁２０ｃに対して平行となるように第三表面１３に設けられ、且つフィードイン部４０のフィードイン点２０３から離れた一端にフィードイン部４０に対して垂直に連接されている。第二放射帯体７１３は、第一表面１１に設けられており、且つその一端は、第一放射帯体７１１のフィードイン部４０から遠く離れた一端に第一放射帯体７１１に対して垂直に連接されている。また、第二放射帯体７１３の他端は、第二放射部７２に垂直に連接されている。

【0015】

第三放射部７３は、第一表面１１に設けられた第一延伸帯体７３１と、第三表面１３に設けられた第二延伸帯体７３２と、第二表面１２に設けられた第三延伸帯体７３３と、を含む。第一延伸帯体７３１は、第二放射部７２の第二放射帯体７１３から離れた一端に第二放射部７２に対して垂直に連接され、且つ第二放射帯体７１３と互いに平行となるように延在する。第二延伸帯体７３２は、第一延伸帯体７３１の第二放射部７２から離れた一端に第二放射部７２に対して垂直に連接され、且つ第一放射帯体７１１と互いに平行となるように延在する。第二延伸帯体７３２は、第三表面１３の長手方向に沿って延在し、その長さは、第一放射帯体７１１の長さより遥かに長い。第三延伸帯体７３３は、第二延伸帯体７３２の第一延伸帯体７３１から遠く離れた一端に第二延伸帯体７３２に対して垂直に連接されている。

【0016】

第四放射部７４は、第二表面１２に設けられた細長い帯体であり、その延伸方向は、第二の縁２０ｂに対して垂直である。第四放射部７４の一端は、第三延伸帯体７３３の第二延伸帯体７３２から離れた一端に第三延伸帯体７３３に対して垂直に連接されている。

【0017】

第五放射部７５は、第二表面１２に設けられた第一連接帯体７５１と、第三表面１３に設けられた第二連接帯体７５２と、を含む。第一連接帯体７５１は、第四放射部７４の第三延伸帯体７３３から離れた他端に第四放射部７４に対して垂直に連接されている。第二連接帯体７５２は、第一連接帯体７５１に垂直に連接され、且つ第二延伸帯体７３２と互いに平行となるように延在している。

【0018】

第六放射部７６の全体は、第三表面１３に設けられ、且つ順に連接されている第一結合帯体７６１、第二結合帯体７６２、第三結合帯体７６３及び第四結合帯体７６４を含む。第一結合帯体７６１は、第二連接帯体７５２の第一連接帯体７５１から遠く離れた一端に第二連接帯体７５２に対して垂直に連接され、且つ第三の縁２０ｃに向かって延在している。第二結合帯体７６２の両端は、それぞれ第一結合帯体７６１及び第三結合帯体７６３に垂直に連接され、且つ第三の縁２０ｃに沿って第二延伸帯体７３２に対して平行に延在している。第四結合帯体７６４は、接地部５０及び第三結合帯体７６３とそれぞれ垂直に連接され、且つ第二連接帯体７５２と同一直線上に位置する。

【0019】

図２に示すように、本発明の無線通信装置２００は、フィードイン点２０３とアンテナモジュール１００との間に位置する整合回路２０７をさらに備える。整合回路２０７は、フィードイン点２０３及びアンテナモジュール１００とそれぞれ電気的に接続され、且つコンデンサＣ及びインダクタンスＬを含む。インダクタンスＬは、フィードイン点２０３とアンテナモジュール１００との間に直列接続されている。コンデンサＣの一端は、インダクタンスＬとアンテナモジュール１００との間に電気的に接続され、コンデンサＣの他端は、接地されている。従って、本発明は、コンデンサＣの容量値又はインダクタンスＬのインダクタンス値を変えることによって、アンテナモジュール１００のインピーダンスマッチングを調節して、アンテナモジュール１００の低周波モード又は高周波モードを調節することができる。

【0020】

図３は、本発明のアンテナモジュール１００のリターンロスを示している。図３から分かるように、アンテナモジュール１００は、８００〜９００ＭＨｚ及び１７１０〜２１７０ＭＨｚの帯域幅の無線信号を送受信する時に、好ましい放射効果を備える。

【0021】

また、実際の設計過程において、第三放射部７３を基体１０の接地面２０１から遠く離れる端部に設けても良い。即ち、第三放射部７３から接地面２０１までの距離をできるだけ長くする。これにより、アンテナモジュール１００の放射効率及び周波数帯域をさらに好ましくすることができる。

【0022】

また、変形例として、アンテナモジュール１００の基体１０を「Ｌ」字状に成形、即ち、第一表面１１又は第二表面１２を省略して、放射体７０を第三表面１３及び第一表面１１又は第三表面１３及び第二表面１２に設けても良い。

【0023】

また、変形例として、アンテナモジュール１００の基体１０を矩形に成形、即ち、第一表面１１及び第二表面１２を省略して、放射体７０の全体を第三表面１３のみに設けても良い。

【符号の説明】

【0024】

２００ 無線通信装置
２０１ 接地面
２０３ フィードイン点
２０５ 接地点
２０７ 整合回路
１００ アンテナモジュール
１０ 基体
１１ 第一表面
１２ 第二表面
１３ 第三表面
２０ａ 第一の縁
２０ｂ 第二の縁
２０ｃ 第三の縁
３０ 電子部品
４０ フィードイン部
５０ 接地部
７０ 放射体
７１ 第一放射部
７１１ 第一放射帯体
７１３ 第二放射帯体
７２ 第二放射部
７３ 第三放射部
７３１ 第一延伸帯体
７３２ 第二延伸帯体
７３３ 第三延伸帯体
７４ 第四放射部
７５ 第五放射部
７５１ 第一連接帯体
７５２ 第二連接帯体
７６ 第六放射部
７６１ 第一結合帯体
７６２ 第二結合帯体
７６３ 第三結合帯体
７６４ 第四結合帯体

【図1】

【図2】

【図3】