JP2006050136A - Mobile phone - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放送電波を受信する放送用受信機を備えた携帯電話機に関し、特に、放送電波を受信するための放送受信用アンテナに改良を加えた携帯電話機に関する。 The present invention relates to a mobile phone provided with a broadcast receiver for receiving broadcast radio waves, and more particularly to a mobile phone having an improved broadcast receiving antenna for receiving broadcast radio waves.
近年、テレビジョン受信機能の搭載された放送用受信機付きの携帯電話機(以下、単に携帯電話機という)が広く普及しており、これらの携帯電話機のテレビジョン受信用アンテナには様々な改良が加えられてアンテナ特性の向上が図られている。例えば、特許文献1には、モノポールアンテナと電池とによってダイポールアンテナを構成し、受信機に対して垂直に伸びるアンテナ部分を短くしても高いアンテナ利得が得られるテレビジョン受信用アンテナの技術が開示されている。また、特許文献2には、2つのループアンテナを直交するように配置し、人体装着時における使用状態に対応して偏波を切り替えることによって人体の影響による特性劣化の防止を図ったアンテナ技術が開示されている。さらに、特許文献3には、受信チャネルに応じて2つのアンテナの組み合せを切り替えることによって高いアンテナ利得が得られるアンテナ技術が開示されている。
しかしながら、上記の特許文献1に示されている技術では、アンテナの主偏波が垂直偏波であるため、テレビジョン放送電波において主流である水平偏波に対する感度を高くすすることができない。また、上記の特許文献2に示されている技術では、主偏波方向を2つの異なる方向へ切り替えることは可能であるが、使用者が携帯電話機を手で保持した状態や、携帯電話機を人体に近接した場合や人体から離した場合などの様々な使用状態に対応して最適なアンテナ性能を確保できるように考慮されていない。つまり、磁界アンテナであるために人体から離れた場合には十分な利得が得られない。さらには、ループアンテナが大きいために携帯電話機としての外観がよくない。また、上記の特許文献3に示されている技術では、携帯電話機に搭載可能な小型アンテナの構造についての考慮がなされていないので、携帯電話機などに適用することができない。
However, in the technique disclosed in
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、様々な使用状態に対応して動作モードの異なるアンテナを選択的に切り替えながら、放送電波を受信するときに高いアンテナ感度を実現する放送用受信機付きの携帯電話機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and broadcasts that achieve high antenna sensitivity when receiving broadcast radio waves while selectively switching antennas with different operation modes corresponding to various usage conditions. An object of the present invention is to provide a mobile phone with a receiver.
上記の目的を達成するために、本発明に係る携帯電話機は、放送電波を受信する放送受信機を備えた携帯電話機であって、磁界モードで動作する磁界モードアンテナ素子と、電界モードで動作する電界モードアンテナ素子と、磁界モードアンテナ素子と電界モードアンテナ素子を選択的に切り替えるアンテナ切替手段と、放送電波を受信する放送受信手段と、放送受信手段の受信状態に応じてアンテナ切替手段の切替え制御を行うアンテナ切替制御手段とを備えた構成を採る。 In order to achieve the above object, a mobile phone according to the present invention is a mobile phone including a broadcast receiver that receives broadcast radio waves, and operates in a magnetic field mode antenna element that operates in a magnetic field mode and in an electric field mode. Electric field mode antenna element, antenna switching means for selectively switching between magnetic field mode antenna element and electric field mode antenna element, broadcast receiving means for receiving broadcast radio waves, and switching control of antenna switching means according to the reception state of broadcast receiving means An antenna switching control means for performing the above is adopted.
本発明の携帯電話機によれば、放送電波の受信状態(つまり、受信信号レベル)に応じて、磁界モードアンテナ素子と電界モードアンテナ素子とを選択的に切り替えているので、有効に偏波ダイバーシチ効果を得ることができる。したがって、放送電波を受信するときに常に高いアンテナ性能を実現することができる。また、磁界モードアンテナであるループアンテナ素子のループ開口面が携帯電話機の表面に対して直交に配置された構成になっているので、使用者が携帯電話機を人体に近接させて放送電波を受信しているときでも、人体から離して放送電波を受信しているきでも、常に高いアンテナ性能を得ることができる。 According to the mobile phone of the present invention, since the magnetic field mode antenna element and the electric field mode antenna element are selectively switched according to the reception state (that is, the received signal level) of the broadcast radio wave, the polarization diversity effect is effectively achieved. Can be obtained. Therefore, high antenna performance can always be realized when receiving broadcast radio waves. In addition, since the loop opening surface of the loop antenna element, which is a magnetic field mode antenna, is arranged orthogonal to the surface of the mobile phone, the user can receive broadcast radio waves by bringing the mobile phone close to the human body. Even when receiving radio waves away from the human body, high antenna performance can always be obtained.
また、本発明の携帯電話機によれば、ループアンテナ素子のループ開口面が携帯電話機の長手方向に対して平行に配置されていると共に、ループアンテナ素子が携帯電話機の表示部に対向して配置されているので、使用者が携帯電話機を用いて放送電波を視聴する状態においては、放送電波の主成分である水平偏波特性について高いアンテナ性能を得ることができる。さらに、本発明の携帯電話機によれば、電界モードアンテナ素子としてイヤホンケーブルを用いたりヘリカルアンテナ素子を用いたりしているので、使用者が携帯電話機を人体に近接させて使用した場合でも人体から離して使用した場合でも、偏波ダイバーシチ効果によって常に高いアンテナ性能が得られ、かつ、偏派ダイバーシチ効果が得られる。 Further, according to the mobile phone of the present invention, the loop opening surface of the loop antenna element is arranged in parallel to the longitudinal direction of the mobile phone, and the loop antenna element is arranged to face the display unit of the mobile phone. Therefore, when the user views the broadcast radio wave using the mobile phone, high antenna performance can be obtained with respect to the horizontal polarization characteristic that is the main component of the broadcast radio wave. Furthermore, according to the mobile phone of the present invention, since the earphone cable or the helical antenna element is used as the electric field mode antenna element, even when the user uses the mobile phone close to the human body, the mobile phone is separated from the human body. Even when used, a high antenna performance is always obtained by the polarization diversity effect, and an uneven diversity effect is obtained.
つまり、本発明によれば、放送用受信機付きの携帯電話機を用いてテレビジョン放送を視聴している状態においては、携帯電話機が人体に近接した場合でも人体から離れた場合でも常に高いアンテナ性能が得られる。言い換えれば、携帯電話機が人体近傍に置かれる位置関係や携帯電話機の向きに関わらず常に高いアンテナ性能が得られ、安定したテレビジョン映像を受信することができる。 In other words, according to the present invention, when a television broadcast is viewed using a mobile phone with a broadcast receiver, the antenna performance is always high regardless of whether the mobile phone is close to or away from the human body. Is obtained. In other words, high antenna performance is always obtained regardless of the positional relationship where the mobile phone is placed in the vicinity of the human body or the orientation of the mobile phone, and a stable television image can be received.
以下、図面を参照しながら、本発明における放送用受信機付き携帯電話機の実施の形態の幾つかを詳細に説明する。なお、各実施の形態で用いる図面で同一の構成要素は同一符号を付し、かつ重複する説明は省略することにする。また、以下の各実施の形態では、放送用受信機付き携帯電話機を単に携帯電話機という。 Hereinafter, some embodiments of a mobile phone with a broadcast receiver according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings used in each embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In the following embodiments, a mobile phone with a broadcast receiver is simply referred to as a mobile phone.
まず、理解を容易にするために本発明における携帯無線端末の概要について説明する。本発明における携帯無線端末は、放送電波を受信する機能を有する携帯電話機であって、地上に対して水平指向特性を有し、磁界モードで動作する磁界モードアンテナ素子と、地上に対して垂直指向特性を有し、電界モードで動作する電界モードアンテナ素子との2つのアンテナを備えている。そして、アンテナ切替手段が放送電波の受信状態に応じて受信信号レベルの高い方のアンテナ素子を選択する。これによって、放送電波に対して常に高いアンテナ感度を維持することができる。具体的には、磁界モードアンテナ素子としてループアンテナ素子を用い、電界モードアンテナ素子としてイヤホンケーブルを用い、ループアンテナ素子又はイヤホンケーブルのいずれかのうち受信信号レベルが高い方のアンテナ素子を選択してアンテナ特性の高い状態を維持している。 First, in order to facilitate understanding, an outline of a portable wireless terminal according to the present invention will be described. A portable wireless terminal according to the present invention is a mobile phone having a function of receiving broadcast radio waves, has a horizontal directivity characteristic with respect to the ground, operates in a magnetic field mode, and is vertically directed with respect to the ground. It has two antennas, an electric field mode antenna element that has characteristics and operates in an electric field mode. Then, the antenna switching means selects the antenna element with the higher received signal level according to the reception state of the broadcast radio wave. As a result, it is possible to always maintain high antenna sensitivity with respect to broadcast radio waves. Specifically, a loop antenna element is used as the magnetic field mode antenna element, an earphone cable is used as the electric field mode antenna element, and the antenna element with the higher received signal level is selected from either the loop antenna element or the earphone cable. Maintains high antenna characteristics.
<実施の形態1>
図1は、本発明の実施の形態1に係る携帯電話機の背面透視図である。また、図2は、図1に示す携帯電話機におけるループアンテナ素子の説明図であり、(a)は携帯電話機の一部分の背面透視図、(b)は(a)の側面透視図、(c)は(a)の上面透視図である。さらに、図3は、図1に示す携帯電話機におけるイヤホンケーブルの説明図である。
<
FIG. 1 is a rear perspective view of the mobile phone according to Embodiment 1 of the present invention. 2 is an explanatory diagram of a loop antenna element in the mobile phone shown in FIG. 1, wherein (a) is a rear perspective view of a part of the mobile phone, (b) is a side perspective view of (a), and (c). FIG. 3 is a top perspective view of (a). 3 is an explanatory diagram of an earphone cable in the mobile phone shown in FIG.
なお、図1及び図2にはそれぞれ座標系が示されているが、以下の説明において電波の指向方向などを指定するためにこの座標系を用いるので、ここで各図における座標系の定義について説明する。図1の場合、右手の人差指と中指と親指とをそれぞれ直角にしたとき、中指をX軸方向(図の紙裏から紙表に向かう方向)、親指をY軸方向(図の左から右に向かう方向)、人差指をZ軸方向(図の下部から上部に向かう方向)に向ける座標系が示されている。 1 and 2 each show a coordinate system. In the following description, this coordinate system is used for designating the directivity direction of radio waves, and therefore, the definition of the coordinate system in each figure is here. explain. In the case of FIG. 1, when the index finger, middle finger, and thumb of the right hand are set at right angles, the middle finger is in the X-axis direction (direction from the back of the figure to the front of the paper), and the thumb is in the Y-axis direction (from left to right in the figure A coordinate system in which the index finger is directed in the Z-axis direction (the direction from the lower part to the upper part in the figure) is shown.
図2に示されている座標系の定義も図1と同じである。つまり、図2(a)では、X軸(中指)が図の紙裏から紙表に向かう方向、Y軸(親指)が図の左から右に向かう方向、Z軸(人差指)が図の下部から上部に向かう方向を示している。また、図2(b)では、Y軸(親指)が図の紙表から紙裏に向かう方向、X軸(中指)が図の左から右に向かう方向、Z軸(人差指)が図の下部から上部に向かう方向を示し、図2(c)では、Z軸(人差指)が図の紙表から紙裏に向かう方向、Y軸(親指)が図の左から右に向かう方向、X軸(中指)が図の下部から上部に向かう方向を示している。 The definition of the coordinate system shown in FIG. 2 is the same as that in FIG. That is, in FIG. 2A, the X axis (middle finger) is the direction from the back of the figure to the paper front, the Y axis (thumb) is the direction from the left to the right of the figure, and the Z axis (forefinger) is the lower part of the figure. The direction from the top to the top is shown. 2B, the Y axis (thumb) is the direction from the front to the back of the figure, the X axis (middle finger) is the direction from the left to the right of the figure, and the Z axis (forefinger) is the lower part of the figure. 2 (c), the Z-axis (forefinger) is directed from the front to the back of the drawing, the Y-axis (thumb) is directed from the left to the right, and the X-axis ( The middle finger) shows the direction from the bottom to the top of the figure.
以下、図1、図2及び図3を用いて本発明の実施の形態1における携帯電話機について説明する。図1に示すように、実施の形態1の携帯電話機100は、上部筐体1及び下部筐体2がヒンジ部3によって回動可能なように支持された構造の折畳式携帯電話機である。上部筐体1及び下部筐体2は絶縁体である樹脂材料による成形品で構成されている。下部筐体2のヒンジ部3の近傍に配置されている通信アンテナ4は、例えばヘリカルアンテナ素子で構成される携帯電話機の無線通信用アンテナである。通信アンテナ4は給電線5によって送受信回路6から給電されており、送受信回路6は携帯電話機100の無線通信電波の送受信を行う。
Hereinafter, the mobile phone according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, and 3. FIG. As shown in FIG. 1, a
ループアンテナ素子7(つまり、磁界モードアンテナ素子)はテレビジョン受信用内蔵アンテナとして動作するものであり、下部筐体2のヒンジ部3近傍に携帯電話機の幅方向すなわちY軸方向に沿って配置されている。なお、ループアンテナ素子7は、整合回路8によってテレビジョン放送周波数である470MHzから700MHz程度の範囲においてインピーダンス整合が取られている。
The loop antenna element 7 (that is, the magnetic field mode antenna element) operates as a built-in antenna for television reception, and is disposed in the vicinity of the hinge portion 3 of the
高周波スイッチ(アンテナ切替手段)9は、例えばPINダイオードやFETで構成される高周波切替回路であり、その一端には整合回路8が接続されている。また、高周波スイッチ9の出力端子は放送受信回路10に入力されている。なお、放送受信回路(放送受信手段)10はテレビジョン放送波の受信を行う受信回路である。
The high frequency switch (antenna switching means) 9 is a high frequency switching circuit composed of, for example, a PIN diode or FET, and a
イヤホン11は、使用者が耳に差し込みテレビジョンの音声を聴くためのものであり、イヤホンケーブル12によってイヤホンコネクタ13に接続されている。放送受信回路10から出力された音声信号が音声信号線14を介してイヤホンコネクタ13に入力される。表示部16は、上部筐体1の表面すなわち−X軸側(紙面の裏側)の面に配置された液晶表示装置である。放送受信回路10から出力された映像信号は、映像信号線18を介してヒンジ部3を通して上部筐体1の内部に配置された画像処理部17に入力され、画像処理部17が表示部16の画像表示の制御を行う。
The
イヤホンケーブル12は、音声信号を伝送すると共にテレビジョン放送波の受信を行う外部アンテナ(つまり、電界モードアンテナ素子)としても動作する。イヤホンケーブル12によって受信されたテレビジョン放送電波はイヤホンコネクタ13を経由して高周波スイッチ9に入力される。
The
アンテナ切替制御部(アンテナ切替制御手段)15は放送受信回路10における受信信号強度を検出し、その受信信号レベルに応じて高周波スイッチ9を切り替えるように動作する。例えば、ループアンテナ素子7又はイヤホンケーブル12のいずれかのうち、受信信号レベルが高い方のアンテナを選択するようにアンテナ切替制御部15を動作させるように構成すれば、常にアンテナ特性が高い方の素子を選択することができる。
The antenna switching control unit (antenna switching control means) 15 detects the received signal strength in the
次に、図2を用いてループアンテナ素子7の動作について説明する。ループアンテナ素子7は、例えば、幅方向長さL1が40mm、素子高さL2が10mm、素子幅L3が10mmで折り返された板厚1mm程度の導体板で構成されている。また、ループアンテナ素子7の給電部の間隔L4は5mm程度に設定される。さらに、ループアンテナ素子7は、下部筐体2に搭載されている回路基板19との間隔L5が2mmに設定されて固定されている。
Next, the operation of the
このように構成されたループアンテナ素子7のループ開口面7aは、携帯電話機の面、すなわち回路基板19に対して直交することになる。回路基板19には一般にグランドパターンが全面に配置されており、したがって、ループアンテナ素子7のループ開口面7aは携帯電話機100のグランドパターンすなわち接地面に対して直交することになる。
The loop opening surface 7 a of the
また、ループアンテナ素子7のループ開口面7aは携帯電話機100の幅方向(Y軸方向)に平行に配置されている。言い換えれば、携帯電話機100の長手方向(Z軸方向)に対して直交する方向(つまり、Y軸方向)に平行に配置されている。このように構成されることで、ループアンテナ素子7の放射特性として、携帯電話機100の幅方向(Y軸方向)に平行、すなわち図2に示す携帯電話機の配置において水平方向(Y軸方向)の水平偏波特性が得られる。
Further, the loop opening surface 7 a of the
また、ループアンテナ素子7は携帯電話機100の表示部16が配置された面に対向する面、すなわち図2(b)における+X軸方向の面側に配置されている。このように構成されることで、ループアンテナ素子7の放射特性として、表示部16が配置された面に対向する面側(つまり、図2(b)における+X軸方向の面)に水平偏波の高いアンテナ利得が得られる。
Further, the
次に、図3を用いてイヤホンケーブル12のアンテナ動作を説明する。図3において、グランド外導体20は、イヤホンケーブル12の内部において、音声信号線21をシールドするように覆う例えば網線状の導線で構成されている。グランド外導体20及び音声信号線21はイヤホンケーブル12内でイヤホン11まで接続されている。
Next, the antenna operation of the
イヤホンケーブル12の長さは、例えば50cmから100cm程度に設定される。この長さは、テレビジョン放送受信帯域において約0.8波長から2.3波長程度となる。イヤホンケーブル12は、挿入コネクタ部22がイヤホンコネクタ13に挿入されることで携帯電話機100の内部の回路に接続される。グランド外導体20はコイル23を介して携帯電話機100の内部のグランド、すなわち接地電位に接続されており、これにより音声信号線21がグランド外導体20によって音声信号帯域である低周波帯域においてシールド遮蔽される。
The length of the
一方、グランド外導体20は整合回路24を介して高周波スイッチ9に接続される。ここでコイル23のインダクタンス値をテレビジョン放送周波数帯域においてインピーダンスが十分高くなるように設定しておく。このように構成することで、グランド外導体20はテレビジョン放送電波を受信する電界モードによる外部アンテナとして動作する。
On the other hand, the
上記のように構成された携帯電話機100のアンテナ動作を図4及び図5を用いて説明する。図4は、図1に示す携帯電話機を用いてテレビジョン放送を視聴する状態を示す概念図である。つまり、図4は、使用者25が携帯電話機100を顔の正面において手で保持し、表示部16を顔に向けてテレビジョン放送を視聴している状態を示している。このとき、イヤホン11は使用者25の耳に挿入されており、イヤホンケーブル12は耳から携帯電話機100まで垂らされている。
The antenna operation of the
このような状態においては、ループアンテナ素子7は人体の正面、すなわち+X軸方向に配置されており、人体の正面方向において水平偏波の高いアンテナ利得が得られる。また、イヤホンケーブル12はほぼ垂直方向、すなわち−Z軸方向に垂らされるため、イヤホンケーブル12内のグランド外導体20はほぼ垂直偏波特性のアンテナとして動作する。
In such a state, the
このように、使用者25が携帯電話機100を用いてテレビジョン放送を視聴している状態において、ループアンテナ素子7とイヤホンケーブル12は、水平偏波と垂直偏波の異なる偏波特性を有するアンテナとして動作することになり、この二つのアンテナ(つまり、ループアンテナ素子7とイヤホンケーブル12)を高周波スイッチ9で選択することにより、偏波ダイバーシチの効果が得られる。一般に、市街地など反射物が多く存在する多重波伝搬環境においては、上記の偏波ダイバーシチの動作によって約5dB〜10dB程度のダイバーシチ効果が得られる。
In this way, when the
図5は、図1に示す携帯電話機を用いたときの各アンテナの平均利得を示す特性図である。つまり、図5は、図4に示すように使用者25が携帯電話機100を用いてテレビジョン放送を視聴している状態における、ループアンテナ素子7とイヤホンケーブル12の水平面(XY面)の平均利得をグラフで示したものである。図5において、横軸は、使用者25の顔の表面と携帯電話機100の表示部16との間隔d〔cm〕(図4参照)を示し、縦軸は水平面(XY面)の平均利得〔dB〕を示している。つまり、図5の特性は、使用者25の顔の表面と携帯電話機100の表示部16との間隔dを変化させた場合の水平面(XY面)の平均利得をプロットしたものである。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the average gain of each antenna when the cellular phone shown in FIG. 1 is used. That is, FIG. 5 shows an average gain of the horizontal plane (XY plane) of the
図5において、グラフ(a)はループアンテナ素子7の平均利得を示し、グラフ(b)はイヤホンケーブル12の平均利得を示している。図5から明らかなように、使用者25の顔と携帯電話機100の表示部16との間隔dが約10cm以上の範囲においては、イヤホンケーブル12の平均利得(b)がループアンテナ素子7の平均利得(a)もよりも高くなる。一方、間隔dが約10cm以下の範囲においては、イヤホンケーブル12の平均利得(b)がループアンテナ素子7の平均利得(a)もよりも低くなる。
In FIG. 5, graph (a) shows the average gain of
このような現象が発生する原因は、ループアンテナ素子7は磁界モードアンテナ素子として動作しており、イヤホンケーブル12が電界モードアンテナ素子として動作していることにより、使用者25の人体から受けるアンテナ動作への影響が異なるからである。
The reason why such a phenomenon occurs is that the
磁界モードアンテナとして動作するループアンテナ素子7は、人体との間隔dが約0.2波長(約10cm)程度以下となる範囲においては、人体が反射体として動作すると共に人体との電磁的相互作用によって放射抵抗が高くなるため放射効率が改善する。このために、携帯電話機100と人体との間隔dが約10cm以下となるような人体近傍において利得が向上する人体効果が発生する。
The
一方、電界モードアンテナとして動作するイヤホンケーブル12は、人体との間隔dが約0.2波長(約10cm)程度以上に離れた状態では高い放射効率を示すが、人体に近接した場合は人体との電磁的相互作用によって放射抵抗が低下するため放射効率が急激に劣化する。このため、携帯電話機100が約10cm以上人体から離れた場合においては利得が向上する。
On the other hand, the
このようなアンテナ特性から、ループアンテナ素子7とイヤホンケーブル12とを適宜に選択することにより、テレビジョン放送を視聴している状態においては、携帯電話機100が人体に近接した場合でも人体から離れた場合でも常に高いアンテナ性能を得ることができる。このようなことから、ループアンテナ素子7(磁界モードアンテナ素子)とイヤホンケーブル12(電界モードアンテナ素子)のいずれか一方のみを固定的に使用する場合に比べて、いずれか一方のアンテナを選択的に使用する場合は、3dBから10dB程度の人体影響に対する切替効果が得られる。さらに、このような人体影響に対する切替効果は、上記の偏波ダイバーシチ効果をさらに高めるような効果を発揮することは言うまでもない。
By appropriately selecting the
なお、実施の形態1においては、ループアンテナ素子7を下部筐体2内に内蔵したが、本発明の携帯電話機100はこのような構成に限定されるものではなく、使用状態において使用者の手で覆われない位置にループアンテナ素子7を配置すればどのような構成であってもよい。また、磁界モードアンテナ素子はループアンテナ素子7に限るものではなく、スロットアンテナ素子など磁界モードで動作するアンテナであればどのようなアンテナ素子であってもよい。さらに、電界モードアンテナ素子はイヤホンケーブル12に内蔵した構成に限らず、例えばモノポールアンテナ素子などの電界モードで動作するアンテナであればよい。また、ループアンテナ素子7の配置方向は実施の形態1の方向に限らず、例えば、ループ開口面が携帯電話機100の長手方向に平行に配置された場合には、偏波ダイバーシチの効果は低くなるが人体の影響に対する切替効果は得られるので、そのような平行配置にすることもできる。
In the first embodiment, the
また、放送受信用アンテナの一方又は両方を携帯電話機通信用のアンテナと共用してもよい。例えば、通信アンテナ4を放送受信用アンテナの電界モードアンテナとして共用してもよい。また、ループアンテナ素子7を携帯電話通信用の内蔵アンテナとして共用してもよい。さらに、磁界モードアンテナ素子と電界モードアンテナ素子を切り替える方法としては、受信レベルに応じて切り替える方法に限らず、例えばユーザが携帯電話機100の操作によってマニュアルで切り替えるように構成してもよいし、イヤホンケーブル12をイヤホンコネクタ13に挿入した場合にはイヤホンケーブル12側に強制的に切り替えられるように構成してもよい。また、実施の形態1においては、折畳式携帯電話機における構成例を示したが、上部筐体1と下部筐体2に分割されていないストレート型携帯電話機においても、磁界モードアンテナと電界モードアンテナとを適切に配置して切り替えれば、前述の実施の形態1と同様の効果が得られることは言うまでもない。
One or both of the broadcast receiving antennas may be shared with the mobile phone communication antenna. For example, the communication antenna 4 may be shared as an electric field mode antenna for a broadcast receiving antenna. Further, the
<実施の形態2>
図6は、本発明の実施の形態2に係る携帯電話機の背面透視図である。図6に示す実施の形態2の携帯電話機が図1に示す実施の形態1の携帯電話機と異なるところは、テレビジョン放送用のループアンテナ素子7、整合回路8、高周波スイッチ9、放送受信回路10、及びアンテナ切替制御部15などを下部筐体2から上部筐体1へ移動させたことと、下部筐体2の通信アンテナ4を取り除いて、上部筐体1にヘリカルアンテナ素子28と整合回路29を設けた点である。
<
FIG. 6 is a rear perspective view of the mobile phone according to
つまり、図6において、ループアンテナ素子7は上部筐体1の下端部において、表示部16が配置される面の対向する側の面、すなわち図6における+X軸側面に配置されている。この実施の形態の場合も、ループアンテナ素子7のループ開口面は携帯電話機の面に対して直交しており、かつ携帯電話機の幅方向(Y軸方向)に平行となっている。また、ヘリカルアンテナル素子28は、ノーマルモードヘリカルアンテナとして動作するコイル状の導線で構成されており、整合回路29によってインピーダンス整合が取られて上部筐体1内のグランドすなわち接地電位に対して不平衡給電されるように構成されている。なお、ヘリカルアンテナ素子28の長さは例えば5cm程度に設定されている。
That is, in FIG. 6, the
このように構成されたヘリカルアンテナ素子28は電界モードアンテナ素子として動作し、その主偏波方向は垂直方向すなわちZ軸方向となる。また、このヘリカルアンテナ素子28とループアンテナ素子7は、図1の場合と同様に高周波スイッチ9によって選択して動作させるように構成されている。このように構成することにより、実施の形態1に示した場合と同様に、偏波ダイバーシチの効果と人体影響に対する切替効果とが得られ、常に最適なアンテナ特性で動作させることができる。ここで、携帯電話機の無線通信回路やアンテナを下部筐体2に内蔵しておけば、テレビジョン受信用アンテナとの間隔を確保することができるため、携帯電話機の送信波によるテレビジョン受信への影響などの相互干渉を低減することができる。なお、電界モードアンテナとしては、ヘリカルアンテナ素子に限らず、ミアンダ状導体素子、モノポール素子、あるいはホイップ素子などを用いてもよい。
The thus configured
<実施の形態3>
図7は、本発明の実施の形態3に係る携帯電話機の透視図である。図7では、折畳式携帯電話機の上部筐体1と下部筐体2を閉じた状態を示している。ループアンテナ素子7は上部筐体1のヒンジ部3の近傍において、下部筐体2に対向する側の面すなわち+X軸側の面に配置されている。この場合も、ループアンテナ素子7のループ開口面は携帯電話機の面に対して直交しており、かつ携帯電話機の幅方向(Y軸方向)に平行となっている。
<Embodiment 3>
FIG. 7 is a perspective view of the mobile phone according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 7 shows a state in which the
また、イヤホン11がイヤホンケーブル12によってイヤホンコネクタ13に接続されており、イヤホンコネクタ13は上部筐体1の、例えば側面に配置されている。使用者はこのように構成された携帯電話機を閉じた状態で胸ポケットに収納する。図8は、図7に示すような閉じた放送用受信機付き携帯電話機を使用者の胸ポケットに入れて放送を聴いている状態を示す概念図である。
In addition, the
図8において、使用者30は、携帯電話機100の上部筐体1を使用者30の正面方向(+X軸方向)へ向け、かつ携帯電話機100の幅方向(Y軸方向)を水平に、すなわち携帯電話機100の長手方向を垂直方向(−Z軸方向)に向けて胸ポケット31に収納している。そして、使用者30はイヤホン11を耳に挿入し、イヤホンケーブル12は携帯電話機の位置まで垂れ下がっている。このような状態は、使用者30が携帯電話機100を胸ポケット31に入れて放送波の音声のみを聴いている状態の代表的なものを示している。
In FIG. 8, the
このとき、ループアンテナ素子7は使用者30の正面方向すなわち+X軸方向に向いている場合、実施の形態1で説明したような偏波ダイバーシチの効果と人体影響に対する切替効果の両方が得られることになる。仮に、携帯電話機100の下部筐体2を使用者30の正面方向すなわち+X軸方向へ向けて胸ポケット31に入れた場合においては、ループアンテナ素子7は使用者側に向けられるためアンテナ性能が劣化するが、この場合は、イヤホンケーブル12によって一定のアンテナ性能が確保される。このように、実施の形態3の携帯電話機100によれば、携帯電話機100を胸ポケット31に入れる向きに関わらず、つまり、携帯電話機100が人体近傍に置かれる位置関係や向きに影響されることなく、常に高いアンテナ性能を確保することができる。
At this time, when the
以上のように、本発明に係る放送受信器付きの携帯電話機は、テレビジョン放送を視聴している状態において、携帯電話機が人体に近接した場合や人体から離れた場合など、携帯電話機が人体近傍に置かれる位置関係や向きに関わらず常に高いアンテナ性能が得られるので、受信性能の改善を図った放送用受信機付きの携帯電話機を構築することができる。 As described above, the mobile phone with a broadcast receiver according to the present invention is in the vicinity of the human body, such as when the mobile phone is close to the human body or away from the human body in the state of watching the television broadcast. Since a high antenna performance is always obtained regardless of the positional relationship and orientation placed on the mobile phone, it is possible to construct a mobile phone with a broadcast receiver that improves the reception performance.
1 上部筐体
2 下部筐体
3 ヒンジ部
4 通信アンテナ
5 給電線
6 送受信回路
7 ループアンテナ素子(磁界モードアンテナ素子)
8,24,29 整合回路
9 高周波スイッチ
10 放送受信回路
11 イヤホン
12 イヤホンケーブル(電界モードアンテナ素子)
13 イヤホンコネクタ
14,21 音声信号線
15 アンテナ切替制御部
16 表示部
17 画像処理部
18 映像信号線
19 回路基板
20 グランド外導体
22 挿入コネクタ部
23 コイル
28 ヘリカルアンテナ素子
100 携帯電話機
DESCRIPTION OF
8, 24, 29 Matching circuit 9
DESCRIPTION OF
Claims (7)
磁界モードで動作する磁界モードアンテナ素子と、
電界モードで動作する電界モードアンテナ素子と、
前記磁界モードアンテナ素子と前記電界モードアンテナ素子を選択的に切り替えるアンテナ切替手段と、
前記放送電波を受信する放送受信手段と、
前記放送受信手段の受信状態に応じて前記アンテナ切替手段の切替え制御を行うアンテナ切替制御手段と、
を備えることを特徴とする携帯電話機。 A mobile phone equipped with a broadcast receiver for receiving broadcast radio waves,
A magnetic field mode antenna element operating in a magnetic field mode;
An electric field mode antenna element operating in electric field mode;
Antenna switching means for selectively switching the magnetic field mode antenna element and the electric field mode antenna element;
Broadcast receiving means for receiving the broadcast radio wave;
Antenna switching control means for performing switching control of the antenna switching means according to the reception state of the broadcast receiving means;
A mobile phone comprising:
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