JP2002151949A - 携帯端末機 - Google Patents
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- H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
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- Details Of Aerials (AREA)
- Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＳＡＲを改善することのできる多周波数対応
の携帯端末機を提供する。 【解決手段】 携帯電話機本体のＰＣＢ上のアンテナプ
リント配線基板に、使用周波数ｆ１、ｆ２の２つのダイ
ポール・アンテナ３、４を設け、同軸ケーブル７を接続
してその端部に円筒状の多周波数対応のバズーカ型バラ
ン（バズーカ８とする）を被せる。バズーカ８は、誘電
体円筒８１内に誘電体円筒８２と導体円筒８３とが同軸
的に嵌め合わされてなり、誘電体円筒８１、８２の下端
部が短絡面、上端部が開放端となっている。同軸ケーブ
ル７の中心導体７１はアンテナ３、４の一端と接続さ
れ、外部導体７２はアンテナ３、４の他端に接続されて
いる。誘電体円筒８１、８２は、それぞれ周波数ｆ１
用、ｆ２用に用いられ、ｆ１、ｆ２に応じた長さを有し
ている。
の携帯端末機を提供する。 【解決手段】 携帯電話機本体のＰＣＢ上のアンテナプ
リント配線基板に、使用周波数ｆ１、ｆ２の２つのダイ
ポール・アンテナ３、４を設け、同軸ケーブル７を接続
してその端部に円筒状の多周波数対応のバズーカ型バラ
ン（バズーカ８とする）を被せる。バズーカ８は、誘電
体円筒８１内に誘電体円筒８２と導体円筒８３とが同軸
的に嵌め合わされてなり、誘電体円筒８１、８２の下端
部が短絡面、上端部が開放端となっている。同軸ケーブ
ル７の中心導体７１はアンテナ３、４の一端と接続さ
れ、外部導体７２はアンテナ３、４の他端に接続されて
いる。誘電体円筒８１、８２は、それぞれ周波数ｆ１
用、ｆ２用に用いられ、ｆ１、ｆ２に応じた長さを有し
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、普通の携帯電話機
とＰＨＳのように多周波数で使用される携帯端末機に関
し、特に、ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔ
ｉｏｎ Ｒａｔｅ）の改善に関するものである。
とＰＨＳのように多周波数で使用される携帯端末機に関
し、特に、ＳＡＲ（Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ａｂｓｏｒｐｔ
ｉｏｎ Ｒａｔｅ）の改善に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機等の携帯端末機の普及
に伴って端末機から輻射される電波の人体への影響、特
に使用者の人体頭部への影響（ＳＡＲ）が喧伝されてい
る。携帯端末機においては、アンテナの腹部に電流が集
中し、この結果、アンテナ給電点等の輻射源近傍の人体
頭部に電磁界が集中してＳＡＲが増大することになる。
このようなＳＡＲの改善について防護指針も開示されつ
つある。
に伴って端末機から輻射される電波の人体への影響、特
に使用者の人体頭部への影響（ＳＡＲ）が喧伝されてい
る。携帯端末機においては、アンテナの腹部に電流が集
中し、この結果、アンテナ給電点等の輻射源近傍の人体
頭部に電磁界が集中してＳＡＲが増大することになる。
このようなＳＡＲの改善について防護指針も開示されつ
つある。
【０００３】携帯電話機においては、従来からモノポー
ル・アンテナが広く用いられてきたが、モノポール・ア
ンテナは、アンテナ素子とアンテナ地板とで所望の周波
数で共振し１つのアンテナを構成するため、アンテナ電
流に応じて携帯電話機のＰＣＢ（プリント配線基板）を
地板とする地板電流が流れる。ＳＡＲを低減するには、
実使用状態で人体頭部の近傍電磁界の強度を低減すれば
よいが、地板電流を制御することができないため、近傍
電磁界を制御、低減することができない等の理由によ
り、モノポール・アンテナ方式ではＳＡＲを改善するこ
とは難しい。
ル・アンテナが広く用いられてきたが、モノポール・ア
ンテナは、アンテナ素子とアンテナ地板とで所望の周波
数で共振し１つのアンテナを構成するため、アンテナ電
流に応じて携帯電話機のＰＣＢ（プリント配線基板）を
地板とする地板電流が流れる。ＳＡＲを低減するには、
実使用状態で人体頭部の近傍電磁界の強度を低減すれば
よいが、地板電流を制御することができないため、近傍
電磁界を制御、低減することができない等の理由によ
り、モノポール・アンテナ方式ではＳＡＲを改善するこ
とは難しい。
【０００４】そこで、ＰＣＢに地板電流を流さないダイ
ポール・アンテナ（平衡給電アンテナ）を採用するのが
有利となる。ダイポール・アンテナへの給電は、通常、
同軸ケーブル（セミリジッドケーブル）により行われる
が、図４（ａ）に示すように、ダイポール・アンテナ１
０に同軸ケーブル１１のような不平衡回路で給電する
と、同軸ケーブルの外部導体に図示のような漏れ電流が
生じるため、ダイポール・アンテナと同軸ケーブルの間
に平衡−不平衡変換器、いわゆるバラン（Ｂａｌｕｎ）
と呼ばれるものを接続して漏れ電流をなくすようにして
いる。
ポール・アンテナ（平衡給電アンテナ）を採用するのが
有利となる。ダイポール・アンテナへの給電は、通常、
同軸ケーブル（セミリジッドケーブル）により行われる
が、図４（ａ）に示すように、ダイポール・アンテナ１
０に同軸ケーブル１１のような不平衡回路で給電する
と、同軸ケーブルの外部導体に図示のような漏れ電流が
生じるため、ダイポール・アンテナと同軸ケーブルの間
に平衡−不平衡変換器、いわゆるバラン（Ｂａｌｕｎ）
と呼ばれるものを接続して漏れ電流をなくすようにして
いる。
【０００５】このようなバランとして、図５（ａ）に示
すトランスフォーマ型のものが広く用いられている。ま
た、同図（ｂ）（ｃ）に示すような、集中定数を用いた
ブリッジ型やラダー型のバランを用いることもできる。
すトランスフォーマ型のものが広く用いられている。ま
た、同図（ｂ）（ｃ）に示すような、集中定数を用いた
ブリッジ型やラダー型のバランを用いることもできる。
【０００６】しかしながら、携帯電話機の周波数帯域は
約１０００ＭＨz 以上であり、近年ではさらに高い周波
数帯域の仕様のシステムも出現してきている。周波数帯
域が例えばＷ−ＣＤＭＡのように約２０００ＭＨz 以上
のマイクロ波になると、図５のような方式のバランでは
高周波損失が大きくなり、実用的でなくなる。
約１０００ＭＨz 以上であり、近年ではさらに高い周波
数帯域の仕様のシステムも出現してきている。周波数帯
域が例えばＷ−ＣＤＭＡのように約２０００ＭＨz 以上
のマイクロ波になると、図５のような方式のバランでは
高周波損失が大きくなり、実用的でなくなる。
【０００７】一方、図４（ｂ）に示すような、同軸ケー
ブル１１の端部に、この位置では電気的に開放端となる
１／４λの円筒を被せたいわゆるバズーカ（Ｂａｚｏｏ
ｋａ）１２と呼ばれる方式のバランがある。
ブル１１の端部に、この位置では電気的に開放端となる
１／４λの円筒を被せたいわゆるバズーカ（Ｂａｚｏｏ
ｋａ）１２と呼ばれる方式のバランがある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のバズーカ型バラ
ンは高い周波数帯域でも良好な電気的性能を示すが、例
えば８００ＭＨz 帯域で使用する普通の携帯電話機に適
用しようとすると、１／４λの円筒の長さは約９０ｍｍ
にもなり、実用的ではないという問題があった。
ンは高い周波数帯域でも良好な電気的性能を示すが、例
えば８００ＭＨz 帯域で使用する普通の携帯電話機に適
用しようとすると、１／４λの円筒の長さは約９０ｍｍ
にもなり、実用的ではないという問題があった。
【０００９】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたもので、上記バズーカ型バランを小型化して、複数
の周波数帯域で使用する携帯端末機に適用できるように
することを目的としている。
れたもので、上記バズーカ型バランを小型化して、複数
の周波数帯域で使用する携帯端末機に適用できるように
することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明による携帯端末機は、送受信回路部が設け
られた第１のプリント配線基板に設けられた第２のプリ
ント配線基板と、前記第２のプリント配線基板に設けら
れ第１の周波数で使用される第１のアンテナ及び第２の
周波数で使用される第２のアンテナと、前記送受信回路
部と第１及び第２のアンテナを接続する同軸ケーブル
と、前記同軸ケーブルのアンテナ側端部に被せられた円
筒状の平衡−不平衡変換器とを備え、前記平衡−不平衡
変換器を、前記第１の周波数に応じた長さを有する第１
の誘電体円筒と、第２の周波数に応じた長さを有する第
２の誘電体円筒と、導体円筒とで構成し、第１の誘電体
円筒内に第２の誘電体円筒と導体円筒を同軸的に嵌め込
むことにより、多周波数対応のバズーカ型に構成したも
のである。
めに、本発明による携帯端末機は、送受信回路部が設け
られた第１のプリント配線基板に設けられた第２のプリ
ント配線基板と、前記第２のプリント配線基板に設けら
れ第１の周波数で使用される第１のアンテナ及び第２の
周波数で使用される第２のアンテナと、前記送受信回路
部と第１及び第２のアンテナを接続する同軸ケーブル
と、前記同軸ケーブルのアンテナ側端部に被せられた円
筒状の平衡−不平衡変換器とを備え、前記平衡−不平衡
変換器を、前記第１の周波数に応じた長さを有する第１
の誘電体円筒と、第２の周波数に応じた長さを有する第
２の誘電体円筒と、導体円筒とで構成し、第１の誘電体
円筒内に第２の誘電体円筒と導体円筒を同軸的に嵌め込
むことにより、多周波数対応のバズーカ型に構成したも
のである。
【００１１】また、前記第１及び第２の誘電体円筒は、
高誘電率を有するものであってよく、前記第１及び第２
のアンテナはダイポール・アンテナであってよい。ま
た、前記第２のプリント配線基板及び平衡−不平衡変換
器は、前記第１のプリント配線基板から電気的に浮き上
がっている。
高誘電率を有するものであってよく、前記第１及び第２
のアンテナはダイポール・アンテナであってよい。ま
た、前記第２のプリント配線基板及び平衡−不平衡変換
器は、前記第１のプリント配線基板から電気的に浮き上
がっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による
使用周波数ｆ１、ｆ２を有する携帯電話機におけるアン
テナ構造を示す構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
は側面図である。
を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態による
使用周波数ｆ１、ｆ２を有する携帯電話機におけるアン
テナ構造を示す構成図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）
は側面図である。
【００１３】図１において、１は端末機本体のＰＣＢ、
２はＰＣＢ１の上部に配されたアンテナＰＣＢ、３はア
ンテナＰＣＢ２に設けられた周波数ｆ１で用いられる第
１のダイポール・アンテナ、４はアンテナＰＣＢ２に設
けられた周波数ｆ２で用いられる第２のダイポール・ア
ンテナ（以下、単にアンテナと言う）である。５はＰＣ
Ｂ１の下部に設けた送受信回路部である。一般に携帯電
話機においては、図１のように、ＰＣＢの上部にアンテ
ナが配され、下部に送受信回路部が配されている。
２はＰＣＢ１の上部に配されたアンテナＰＣＢ、３はア
ンテナＰＣＢ２に設けられた周波数ｆ１で用いられる第
１のダイポール・アンテナ、４はアンテナＰＣＢ２に設
けられた周波数ｆ２で用いられる第２のダイポール・ア
ンテナ（以下、単にアンテナと言う）である。５はＰＣ
Ｂ１の下部に設けた送受信回路部である。一般に携帯電
話機においては、図１のように、ＰＣＢの上部にアンテ
ナが配され、下部に送受信回路部が配されている。
【００１４】７は各アンテナ３、４の給電点と送受信回
路部５とを接続する同軸ケーブル、８は同軸ケーブル７
のアンテナ側端部に被せられた２重誘電体円筒からなる
バズーカ型多周波共振バラン（以下、単にバズーカと言
う）である。
路部５とを接続する同軸ケーブル、８は同軸ケーブル７
のアンテナ側端部に被せられた２重誘電体円筒からなる
バズーカ型多周波共振バラン（以下、単にバズーカと言
う）である。
【００１５】上記バズーカ８とアンテナＰＣＢ２は、図
示のように同軸ケーブル７を折り曲げることにより、Ｐ
ＣＢ１から浮き上がった状態で取り付けられている。図
示では、アンテナＰＣＢ２がＰＣＢ１から間隔ｄだけ浮
き上がっている。
示のように同軸ケーブル７を折り曲げることにより、Ｐ
ＣＢ１から浮き上がった状態で取り付けられている。図
示では、アンテナＰＣＢ２がＰＣＢ１から間隔ｄだけ浮
き上がっている。
【００１６】図２、図３は誘電体円筒からなるバズーカ
８の構成を示すものである。尚、図２においては、各ア
ンテナ３、４は、多周波共振エレメントを有するアンテ
ナとして図示されており、ｆ２のトラップ回路９、ｆ１
用アンテナ・エレメント、ｆ２用アンテナ・エレメント
で構成される。
８の構成を示すものである。尚、図２においては、各ア
ンテナ３、４は、多周波共振エレメントを有するアンテ
ナとして図示されており、ｆ２のトラップ回路９、ｆ１
用アンテナ・エレメント、ｆ２用アンテナ・エレメント
で構成される。
【００１７】バズーカ８は、第１の誘電体円筒８１と第
２の誘電体円筒８２と導体円筒８３とを有している。誘
電体円筒８１内に誘電体円筒８２と導体円筒８３が同軸
的に嵌め込まれている。導体円筒８３は誘電体円筒８１
の下端部（送受信回路部５側の端部）に嵌め込まれてい
て、各誘電体円筒８１、８２の下端部が短絡面となり、
上端部（アンテナ側端部）が開放端となっている。ま
た、誘電体円筒８２及び導体円筒８３に同軸ケーブル７
の上端部が嵌め込まれている。
２の誘電体円筒８２と導体円筒８３とを有している。誘
電体円筒８１内に誘電体円筒８２と導体円筒８３が同軸
的に嵌め込まれている。導体円筒８３は誘電体円筒８１
の下端部（送受信回路部５側の端部）に嵌め込まれてい
て、各誘電体円筒８１、８２の下端部が短絡面となり、
上端部（アンテナ側端部）が開放端となっている。ま
た、誘電体円筒８２及び導体円筒８３に同軸ケーブル７
の上端部が嵌め込まれている。
【００１８】同軸ケーブル７は、中心導体７１と外部導
体７２とを有し、中心導体７１はアンテナ３、４の一端
と接続され、外部導体７２はアンテナ３、４の他端に接
続されると共に、誘電体円筒８２と導体円筒８３の内周
面に接している。
体７２とを有し、中心導体７１はアンテナ３、４の一端
と接続され、外部導体７２はアンテナ３、４の他端に接
続されると共に、誘電体円筒８２と導体円筒８３の内周
面に接している。
【００１９】誘電体円筒８１は、例えば普通の携帯電話
機の周波数帯域であるｆ１用に用いられ、電気長１／４
λｇ1 を有する。誘電体円筒８２は、例えばＷ−ＣＤＭ
Ａ等の高い周波数帯域であるｆ２用に用いられ、電気長
１／４λｇ2 を有している。以上により、多周波対応の
バランとしてのバズーカ８が構成される。
機の周波数帯域であるｆ１用に用いられ、電気長１／４
λｇ1 を有する。誘電体円筒８２は、例えばＷ−ＣＤＭ
Ａ等の高い周波数帯域であるｆ２用に用いられ、電気長
１／４λｇ2 を有している。以上により、多周波対応の
バランとしてのバズーカ８が構成される。
【００２０】このようなバズーカ８における誘電体円筒
８１、８２は、その比誘電率εｒにより１／４λの長さ
を１／√εｒに短縮することができる。このため、高誘
電率を有する例えば誘電体セラミックを用いることによ
り、小型に形成することができる。例えばεｒ＝４０、
８４０ＭＨz の場合、誘電体円筒８１は１４ｍｍ程度
（従来の図５（ｂ）の場合は９０ｍｍ）に短縮すること
ができる。
８１、８２は、その比誘電率εｒにより１／４λの長さ
を１／√εｒに短縮することができる。このため、高誘
電率を有する例えば誘電体セラミックを用いることによ
り、小型に形成することができる。例えばεｒ＝４０、
８４０ＭＨz の場合、誘電体円筒８１は１４ｍｍ程度
（従来の図５（ｂ）の場合は９０ｍｍ）に短縮すること
ができる。
【００２１】尚、本実施の形態においては、図１に示す
ような２つのダイポール・アンテナからなる多線状共振
ダイポール・アンテナを用いた場合について説明した
が、アンテナの形式については特に問わない。
ような２つのダイポール・アンテナからなる多線状共振
ダイポール・アンテナを用いた場合について説明した
が、アンテナの形式については特に問わない。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、２
つの使用周波数の異なるアンテナを設けると共に、各ア
ンテナに給電する同軸ケーブルの端部にバズーカ型に構
成された多周波数対応の２つの誘電体円筒と導体円筒か
らなる平衡−不平衡変換器を被せる構成にしたので、携
帯端末機のＰＣＢにアンテナ電流を流すことなく、使用
者頭部の近傍電磁界を低減させてＳＡＲを改善すること
ができる。
つの使用周波数の異なるアンテナを設けると共に、各ア
ンテナに給電する同軸ケーブルの端部にバズーカ型に構
成された多周波数対応の２つの誘電体円筒と導体円筒か
らなる平衡−不平衡変換器を被せる構成にしたので、携
帯端末機のＰＣＢにアンテナ電流を流すことなく、使用
者頭部の近傍電磁界を低減させてＳＡＲを改善すること
ができる。
【００２３】また、各誘電体円筒はその誘電率に応じて
小型化することができるので、多周波数対応の携帯電話
機等の携帯端末機を実現することができる。
小型化することができるので、多周波数対応の携帯電話
機等の携帯端末機を実現することができる。
【図１】 本発明の実施の形態による携帯電話機のアン
テナ構造を示す正面図及び側面図である。
テナ構造を示す正面図及び側面図である。
【図２】 バズーカの構成図である。
【図３】 バズーカの組立て斜視図である。
【図４】 従来のバランの構成例を示す回路図である。
【図５】 同軸ケーブルに漏れ電流が生じることを説明
する構成図及びバズーカを説明する構成図である。
する構成図及びバズーカを説明する構成図である。
１ 電話機本体のＰＣＢ（プリント配線基板） ２ アンテナプリント配線基板 ３ 第１のダイポール・アンテナ（ｆ１用） ４ 第２のダイポール・アンテナ（ｆ２用） ５ 送受信回路部 ７ 同軸ケーブル ７１ 中心導体 ７２ 外部導体 ８ バズーカ ８１ 第１の誘電体円筒 ８２ 第２の誘電体円筒 ８３ 円筒導体
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA11 AB03 FA34 HA05 JA03 5J047 AA17 AB07 FD01
Claims (4)
- 【請求項１】 送受信回路部が設けられた第１のプリン
ト配線基板に設けられた第２のプリント配線基板と、 前記第２のプリント配線基板に設けられ第１の周波数で
使用される第１のアンテナ及び第２の周波数で使用され
る第２のアンテナと、 前記送受信回路部と第１及び第２のアンテナとを接続す
る同軸ケーブルと、 前記同軸ケーブルのアンテナ側端部に被せられた円筒状
の平衡−不平衡変換器とを備え、 前記平衡−不平衡変換器は、 前記第１の周波数に応じた長さを有する第１の誘電体円
筒と、第２の周波数に応じた長さを有する第２の誘電体
円筒と、導体円筒とからなり、第１の誘電体円筒内に第
２の誘電体円筒と導体円筒が同軸的に嵌め込まれること
により、多周波数対応のバズーカ型バラン（Balun）に
構成されていることを特徴とする携帯端末機。 - 【請求項２】 前記第１及び第２の誘電体円筒は、高誘
電率を有することを特徴とする請求項１記載の携帯端末
機。 - 【請求項３】 前記第１及び第２のアンテナはダイポー
ル・アンテナであることを特徴とする請求項１又は２の
いずれかに記載の携帯端末機。 - 【請求項４】 前記第２のプリント配線基板及び平衡−
不平衡変換器は、前記第１のプリント配線基板から電気
的に浮き上がっていることを特徴とする請求項１、２又
は３のいずれかに記載の携帯端末機。
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