JP2007097021A

JP2007097021A - Portable information terminal

Info

Publication number: JP2007097021A
Application number: JP2005286092A
Authority: JP
Inventors: Yukinari Takahashi; 志勢高橋; Toshihiro Asahina; 敏寛朝比奈
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2005-09-30
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】アンテナ素子の一部を誘電体の厚さより薄くし、無線装置を構成する部品と誘電体で一体化させることで、筐体構造に依存しない小型化された携帯情報端末を提供する。
【解決手段】筐体の内壁面に沿って屈曲している誘電体に、共振周波数を有するアンテナ素子が設けられた携帯情報端末であって、前記アンテナ素子が、無線装置を構成する部品と前記誘電体で一体化する構成とする。ここで、アンテナ素子は、無線装置を構成する部品の影響を低減させるために、前記無線装置を構成する部品との近接部位の一部を前記誘電体の厚さより薄くする構成を採る。
この構成により、アンテナ特性を確保しつつ、小型化を図るとともに、組立てが簡便で組立て時間の短縮が可能となり、さらに、筐体形状に依存しないため、様々なアンテナの共用化が可能となる。
【選択図】図７
A miniaturized portable information terminal that does not depend on a housing structure is provided by making a part of an antenna element thinner than a dielectric, and integrating the antenna element with a component constituting a wireless device.
A portable information terminal in which an antenna element having a resonance frequency is provided on a dielectric that is bent along an inner wall surface of a housing, wherein the antenna element includes a component that forms a wireless device, and the antenna element. The structure is integrated with a dielectric. Here, the antenna element employs a configuration in which a part of a portion adjacent to the component constituting the wireless device is made thinner than the thickness of the dielectric in order to reduce the influence of the component constituting the wireless device.
With this configuration, it is possible to reduce the size while securing the antenna characteristics, to simplify the assembly, and to reduce the assembly time. Furthermore, since it does not depend on the housing shape, various antennas can be shared.
[Selection] Figure 7

Description

本発明は、携帯情報端末を有する携帯情報端末に関する。 The present invention relates to a portable information terminal having a portable information terminal.

従来、移動体通信端末機などに用いられるアンテナは、図８のアンテナの斜視図で示される構成が一般的に用いられている。誘電体で形成された筐体に給電素子と、無給電素子を有するアンテナ２０が設置されている。給電素子は、給電放射板２１、２２を持っており、給電放射板２１には無給電素子の無給電放射板２３が近接して配置され、また、給電放射板２２には無給電素子の無給電放射板２４が近接して配置されている。給電素子と無給電素子は給電放射板２２の共振周波数と同じ周波数帯域で複共振することで、アンテナの占有面積を小さくし、且つアンテナを軽量にするものが知られている。
特開２００３−７８３３３号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, an antenna used for a mobile communication terminal or the like generally has a configuration shown in a perspective view of an antenna in FIG. An antenna 20 having a feeding element and a parasitic element is installed in a housing formed of a dielectric. The feeding element has feeding radiation plates 21 and 22, a parasitic radiation plate 23 of a parasitic element is disposed in proximity to the feeding radiation plate 21, and no parasitic element is present on the feeding radiation plate 22. A feeding radiation plate 24 is arranged in proximity. It is known that the feeding element and the parasitic element are resonated in the same frequency band as the resonance frequency of the feeding radiation plate 22 to reduce the occupied area of the antenna and reduce the weight of the antenna.
JP 2003-78333 A

しかしながら、携帯情報端末の更なる小型化を図るために、例えばバイブレータ等の金属部品を誘電体内に一体化するように配置した場合、特性劣化が発生するという問題があった。 However, in order to further reduce the size of the portable information terminal, for example, when a metal part such as a vibrator is arranged so as to be integrated in the dielectric, there is a problem that characteristic deterioration occurs.

本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、アンテナの特性を維持したままで、小型化を図ることを目的としている。 The present invention has been made to solve such problems, and aims to reduce the size while maintaining the characteristics of the antenna.

本発明の携帯情報端末は、筐体の内壁面に沿って設けられている誘電体と、前記筐体と前記誘電体との間に設けられ、前記誘電体と接触しているアンテナ素子と、前記誘電体内部に設けられた金属部品と、を有し、前記アンテナ素子の一部の厚さは、前記誘電体の厚さより薄くなっている構成としている。 A portable information terminal of the present invention includes a dielectric provided along an inner wall surface of a housing, an antenna element provided between the housing and the dielectric, and in contact with the dielectric, A metal part provided inside the dielectric, and a thickness of a part of the antenna element is thinner than a thickness of the dielectric.

この構成により、アンテナの特性を維持しつつ、小型化を図ることができる。 With this configuration, it is possible to reduce the size while maintaining the characteristics of the antenna.

上記構成により、携帯情報端末の小型化を図ることが可能となる。 With the above configuration, the portable information terminal can be reduced in size.

本発明の携帯情報端末は、キー操作部を備える筐体と液晶画面を備えるフリップ部とが、回転軸を持つヒンジによって開閉自在な筐体構造を有した携帯電話機などに適用される。
筐体における先端側、およびフリップ部寄りの側、もしくはどちらか一方に、リアクタンス素子によって２つ以上に分割される第１の共振周波数と第２の共振周波数を有する内蔵アンテナを設ける。
ここで、アンテナ素子は、一部の厚さが誘電体の厚さより薄くなっている。さらに、携帯情報端末を構成する金属部品と前記誘電体とが一体化する構成となっている。この構成により、アンテナ特性を確保しつつ、小型化を図るとともに、組立てが簡便で組立て時間の短縮が可能となる。さらに、金属部品を一体化したことによる影響を低減できるため、様々な筐体形状に採用することができる。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。以下、本発明の実施例について、図面を用いて説明する。 The portable information terminal of the present invention is applied to a mobile phone or the like having a casing structure in which a casing having a key operation section and a flip section having a liquid crystal screen can be opened and closed by a hinge having a rotation axis.
A built-in antenna having a first resonance frequency and a second resonance frequency that are divided into two or more by a reactance element is provided on the front end side and / or the flip section side of the housing.
Here, a part of the antenna element is thinner than the dielectric. In addition, the metal parts constituting the portable information terminal and the dielectric are integrated. With this configuration, it is possible to reduce the size while securing the antenna characteristics, and it is easy to assemble and shorten the assembling time. Furthermore, since the influence by having integrated metal parts can be reduced, it can employ | adopt for various housing | casing shapes.
(Embodiment 1)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図１は、本発明の実施例１および２における携帯無線機の外観斜視図である。携帯情報端末１０は、上筐体１１と下筐体１２とがヒンジ部１３よって開閉自在に構成されている。
上筐体１１は、液晶表示部１４を有している。ユーザは、液晶表示部１４の表示により、様々な情報を把握することができる。また、下筐体１２は、操作部１５を有している。ユーザは、操作部１５を操作して、発呼および着呼動作等を行う。
さらに、下筐体１２の先端側には、内蔵アンテナ１６が収納されている。内蔵アンテナ１６は、筐体の内壁面に沿って屈曲して設けられている。 FIG. 1 is an external perspective view of a portable wireless device according to the first and second embodiments of the present invention. The portable information terminal 10 is configured such that an upper housing 11 and a lower housing 12 can be opened and closed by a hinge portion 13.
The upper housing 11 has a liquid crystal display unit 14. The user can grasp various information by the display on the liquid crystal display unit 14. The lower housing 12 has an operation unit 15. The user operates the operation unit 15 to perform calling and receiving operations.
Further, a built-in antenna 16 is housed on the distal end side of the lower housing 12. The built-in antenna 16 is bent along the inner wall surface of the housing.

図２に、内蔵アンテナ１６についての詳細図を示す。図２は、図１に示した内蔵アンテナ１６のＬ型および逆Ｌ型の形状のアンテナ構成図である。
内蔵アンテナ１６は、グランドとなる地板１６ａと、アンテナ素子である高周波用エレメント素子１６ｂ、アンテナ素子である低周波用エレメント素子１６ｃと、リアクタンス素子１６ｄと、誘電体１６ｅとによって構成されている。高周波用エレメント素子１６ｂと低周波用エレメント素子１６ｃのほぼ中央部付近には、スリットが設けられてリアクタンス素子１６ｄが形成されている。
Ｌ型および逆Ｌ型の形状をした線状および板状の高周波用エレメント素子１６ｂと低周波用エレメント素子１６ｃに対してリアクタンス素子１６ｄを分割装荷して構成することにより、分割された各々の側の高周波用エレメント素子１６ｂと低周波用エレメント素子１６ｃは、広帯域であって２つ以上の周波数帯域（すなわち、第１の共振周波数と第２の共振周波数）で共振する多周波アンテナを実現している。このような多周波アンテナは、インダクタンス装荷型板状逆Ｌアンテナ（Inductance Load-type Plate-type Inverted-L Antenna：通称、ＩＬ−ＰＩＬＡ）と呼ばれている。
図３は、図２に示すＩＬ−ＰＩＬＡのＶＳＷＲ特性の一例を示す図である。図２に示すように、ＩＬ−ＰＩＬＡは、２つに分割されたエレメント（つまり、高周波用エレメント素子１６ｂと低周波用エレメント素子１６ｃ）の間にインダクタンス成分１６ｄを装荷している。そして、高周波数帯域（例えば、１９２０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚ）では、インダクタンス成分１６ｄを装荷した以降の部分（つまり、低周波用エレメント素子３２の部分）をオープンとみなす。また、低周波数帯域（例えば、約８３０ＭＨｚ〜８８５ＭＨｚ）では、インダクタンス成分１６ｄを装荷した以降の部分（低周波用エレメント素子３２の部分）にも電流が流れるように定数を決定する。つまり、インダクタンス成分１６ｄは、低周波電流を流すが高周波電流を流さない特性を利用して、高周波数帯域では、高周波用エレメント素子１６ｄのみの構成とし、低周波数帯域では高周波用エレメント素子１６ｂと低周波用エレメント素子１６ｃが直列に接続される構成を実現している。このようなＩＬ−ＰＩＬＡの構成にすることにより、マルチバンド対応の２共振アンテナを実現することができる。 FIG. 2 shows a detailed view of the built-in antenna 16. FIG. 2 is an antenna configuration diagram of the L-shaped and inverted L-shaped antennas of the built-in antenna 16 shown in FIG.
The built-in antenna 16 includes a ground plane 16a serving as a ground, a high-frequency element element 16b serving as an antenna element, a low-frequency element element 16c serving as an antenna element, a reactance element 16d, and a dielectric 16e. A slit is provided in the vicinity of the center of the high-frequency element element 16b and the low-frequency element element 16c to form a reactance element 16d.
By dividing and loading the reactance element 16d with respect to the linear and plate-like high-frequency element elements 16b and low-frequency element elements 16c having the L-shaped and inverted L-shaped shapes, each divided side The high-frequency element element 16b and the low-frequency element element 16c realize a multi-frequency antenna that is broadband and resonates in two or more frequency bands (that is, the first resonance frequency and the second resonance frequency). Yes. Such a multi-frequency antenna is called an inductance-loaded plate-type inverted-L antenna (commonly known as IL-PILA).
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the VSWR characteristic of the IL-PILA illustrated in FIG. As shown in FIG. 2, the IL-PILA has an inductance component 16d loaded between two elements (that is, the high-frequency element element 16b and the low-frequency element element 16c). In the high frequency band (for example, 1920 MHz to 2170 MHz), the portion after the inductance component 16d is loaded (that is, the portion of the low frequency element element 32) is regarded as open. In the low frequency band (for example, about 830 MHz to 885 MHz), the constant is determined so that the current flows also in the portion (the portion of the low frequency element element 32) after the inductance component 16d is loaded. In other words, the inductance component 16d is configured to include only the high-frequency element element 16d in the high-frequency band using the characteristic of flowing the low-frequency current but not the high-frequency current, and low in the low-frequency band and the high-frequency element element 16b. A configuration in which the frequency element 16c is connected in series is realized. By adopting such an IL-PILA configuration, it is possible to realize a multi-band two-resonance antenna.

図４は、図１に示す内蔵アンテナ１６をＸ−Ｙ軸方向から見た図、及びＺ−Ｙ軸方向から見た図である。
内蔵アンテナ１６は、誘電体１６ｅに、アンテナ素子として高周波用エレメント素子１６ｂと、低周波用エレメント素子１６ｃと、リアクタンス素子１６ｄとが設けられている。また、誘電体１６ｅ内部には、金属部品１７（ここでは、バイブレータ）が設けられており、誘電体１６ｅと一体化している。
さらに、低周波用エレメント素子１６ｃの厚さは、誘電体１６ｅの厚さより薄くなるように設けられている。ここで、本件明細書における低周波用エレメント素子１６ｃの厚さおよび誘電体１６ｅの厚さとは、図１および図４におけるｘ軸方向のことを指す。
図５は、上記低周波用エレメント素子１６ｃの厚さを誘電体１６ｅの厚さより薄くなるように設けた場合におけるアンテナ素子１６の特性の変化を示す図である。
横軸に低周波用エレメント素子１６ｃの幅を示し、縦軸に通話時利得特性を示している。これらの特性図では、１９２０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚにおける通話時利得特性の平均値の一例を示している。また、点線は、バイブレータが無い場合（従来例）の通話時利得特性を示している。
この結果より、低周波用エレメント１６ｃの厚さを誘電体１６ｅの厚さより薄くした場合、金属部品１７の影響が低減され、ユーザが通話している際のアンテナ特性（通話時利得）が１．３ｄＢ改善していることが確認できる。
ここで、一体化されている金属部品１７の影響を低減させるため、低周波用エレメント１６ｃの厚さを誘電体の厚さより４０％以上薄くすることが好ましい。これにより、図４に示したように、通話時利得が−６．７ｄBiを確保でき、ユーザが通話している際のアンテナ特性（通話時利得）を向上させることができるため、高品質な通話状態を維持することができる。
なお、本実施例では、低周波エレメント１６ｃの厚さを誘電体１６ｅの厚さをより薄くした場合について説明したが、高周波エレメント１６ｂの厚さを誘電体１６ｅの厚さより薄くしたとしても構わない。図６は、この場合の特性の変化を示す図である。高周波エレメント１６ｂの幅を示し、縦軸に通話時利得特性を示している。これらの特性図では、１９２０ＭＨｚ〜２１７０ＭＨｚにおける通話時利得特性の平均値の一例を示している。また、点線は、金属部品１７が無い場合の通話時利得特性を示している。この結果より、上記構成により、金属部品１６ｂの影響が低減され、ユーザが通話している際のアンテナ特性（通話時利得）が、０．６ｄＢ改善していることが確認できる。
また、図７のように、高周波エレメント１６ｂと低周波エレメント１６ｃとの両方の厚みを誘電体１６ｅより薄くすることもできる。この構成により、通話時利得が−１３．９ｄBiを確保でき、ユーザが通話している際のアンテナ特性（通話時利得）を向上させることができるため、高品質な通話状態を維持することができる。
また、本実施例では、金属部品１７をバイブレータとした場合の一例を示しているが、マイク、充電端子についても同様である。
また、本実施例では、携帯情報端末１０において、下筐体１２の先端側に内蔵アンテナ１６を設けたが、アンテナの設置位置は、下筐体１２のヒンジ１３の近傍でも、上筐体１１の先端等のいずれの位置でも構わない。 4 is a view of the built-in antenna 16 shown in FIG. 1 as seen from the XY axis direction and a view as seen from the ZY axis direction.
The built-in antenna 16 is provided with a high-frequency element element 16b, a low-frequency element element 16c, and a reactance element 16d as antenna elements on a dielectric 16e. In addition, a metal part 17 (here, a vibrator) is provided inside the dielectric 16e, and is integrated with the dielectric 16e.
Furthermore, the thickness of the low frequency element 16c is provided to be thinner than the thickness of the dielectric 16e. Here, the thickness of the low-frequency element element 16c and the thickness of the dielectric 16e in the present specification refer to the x-axis direction in FIGS.
FIG. 5 is a diagram showing a change in characteristics of the antenna element 16 when the low-frequency element element 16c is provided to be thinner than the dielectric 16e.
The horizontal axis represents the width of the low frequency element 16c, and the vertical axis represents the gain characteristic during a call. In these characteristic diagrams, an example of the average value of the gain characteristic at the time of call in 1920 MHz to 2170 MHz is shown. A dotted line indicates a gain characteristic during a call when there is no vibrator (conventional example).
From this result, when the thickness of the low-frequency element 16c is made thinner than the thickness of the dielectric 16e, the influence of the metal component 17 is reduced, and the antenna characteristic (gain when talking) when the user is talking is 1. It can be confirmed that the improvement is 3 dB.
Here, in order to reduce the influence of the integrated metal part 17, it is preferable to make the thickness of the low frequency element 16c 40% or more thinner than the thickness of the dielectric. As a result, as shown in FIG. 4, the gain at the time of talking can be secured to −6.7 dBi, and the antenna characteristic (gain at the time of talking) when the user is talking can be improved. The state can be maintained.
In the present embodiment, the case where the thickness of the low frequency element 16c is made thinner than the thickness of the dielectric 16e has been described. However, the thickness of the high frequency element 16b may be made thinner than the thickness of the dielectric 16e. . FIG. 6 is a diagram showing changes in characteristics in this case. The width of the high-frequency element 16b is shown, and the vertical axis shows the gain characteristic during a call. In these characteristic diagrams, an example of the average value of the gain characteristic at the time of call in 1920 MHz to 2170 MHz is shown. A dotted line indicates a gain characteristic during a call when there is no metal part 17. From this result, it can be confirmed that the influence of the metal part 16b is reduced by the above configuration, and the antenna characteristic (gain when talking) when the user is talking is improved by 0.6 dB.
Further, as shown in FIG. 7, both the high-frequency element 16b and the low-frequency element 16c can be made thinner than the dielectric 16e. With this configuration, the gain during a call can be secured at −13.9 dBi, and the antenna characteristics (gain during the call) when the user is talking can be improved, so that a high-quality call state can be maintained. .
In this embodiment, an example in which the metal part 17 is a vibrator is shown, but the same applies to a microphone and a charging terminal.
Further, in the present embodiment, in the portable information terminal 10, the built-in antenna 16 is provided on the distal end side of the lower housing 12, but the antenna is installed at a position near the hinge 13 of the lower housing 12. Any position such as the tip of the head may be used.

以上説明したように、携帯電話の小型化を図る場合、従来の携帯情報端末では、占有体積が大きくなったり、携帯端末のデザイン性を損ねたり、あるいは、電気部品などの実装が難しかった。しかしながら、本発明の携帯情報端末により、上記従来の課題を解決し、マルチモードシステムに対応する携帯端末に好適な内蔵小型アンテナを提供することが可能となる。 As described above, when miniaturization of a mobile phone is attempted, the conventional mobile information terminal has a large occupied volume, impairs the design of the mobile terminal, or it is difficult to mount an electrical component or the like. However, the portable information terminal of the present invention can solve the above-described conventional problems and provide a built-in small antenna suitable for a portable terminal compatible with a multimode system.

このため、本発明の携帯情報端末は、携帯電話機に限らずあらゆる移動体通信用端末装置に利用することができる。
For this reason, the portable information terminal of this invention can be utilized not only for a mobile telephone but for all mobile communication terminal devices.

本発明の実施の形態１における携帯情報端末の外観斜視図External appearance perspective view of the portable information terminal in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１におけるアンテナの構成図Configuration diagram of antenna in Embodiment 1 of the present invention 図２に示すＩＬ−ＰＩＬＡのＶＳＷＲ特性の一例を示す図The figure which shows an example of the VSWR characteristic of IL-PILA shown in FIG. 本発明の実施の形態１におけるアンテナの構成図Configuration diagram of antenna in Embodiment 1 of the present invention 本発明の実施の形態１における低周波エレメント素子の厚さによる通話時利得の変化を示す図The figure which shows the change of the gain at the time of a telephone call by the thickness of the low frequency element element in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１における高周波エレメント素子の厚さによる通話時利得の変化を示す図The figure which shows the change of the gain at the time of a telephone call by the thickness of the high frequency element element in Embodiment 1 of this invention 本発明の実施の形態１におけるアンテナの構成図の変形例を示す図The figure which shows the modification of the block diagram of the antenna in Embodiment 1 of this invention 従来の移動体通信端末器用アンテナの構造を示す斜視図The perspective view which shows the structure of the conventional antenna for mobile communication terminals

Explanation of symbols

１０携帯情報端末
１１上筐体
１２下筐体
１３ヒンジ部
１４液晶表示部
１５操作部
１６内蔵アンテナ
１６ａ地板
１６ｂ高周波エレメント素子
１６ｃ低周波エレメント素子
１６ｄリアクタンス素子
１６ｄインダクタンス成分
１６ｅ誘電体
１７金属部品

DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Portable information terminal 11 Upper housing | casing 12 Lower housing | casing 13 Hinge part 14 Liquid crystal display part 15 Operation part 16 Built-in antenna 16a Ground plate 16b High frequency element element 16c Low frequency element element 16d Reactance element 16d Inductance component 16e Dielectric 17 Metal parts

Claims

A dielectric provided along the inner wall surface of the housing;
An antenna element provided between the housing and the dielectric, and in contact with the dielectric;
A metal part provided inside the dielectric,
The portable information terminal, wherein a thickness of a part of the antenna element is thinner than a thickness of the dielectric.

In the antenna element, an element having a first resonance frequency and an element having a second resonance frequency lower than the first resonance frequency are divided into two or more by a reactance element, and the element having the resonance frequency The portable information terminal according to claim 1, wherein a part of the portable information terminal is thinner than a thickness of the dielectric.

3. The antenna element according to claim 1, wherein a thickness of a part of the element having the second resonance frequency is 40% thinner than a thickness of the dielectric. Mobile information terminal.

The portable information terminal according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal part is configured by a vibrator, a microphone, or a metal part of a charging terminal.