JP2005341011A

JP2005341011A - 折り畳み式携帯無線機

Info

Publication number: JP2005341011A
Application number: JP2004154299A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Kanezaki; 善宏金崎; Nozomi Kokubu; 望国府; Kota Aoki; 恒太青木; Yutaka Saito; 裕斎藤; Akitaka Takeuchi; 昭孝竹内; Takeya Nagano; 健也長野
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-05-25
Filing date: 2004-05-25
Publication date: 2005-12-08

Abstract

【課題】上部筐体と下部筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在にした折り畳み式携帯無線機において、筐体の開状態及び閉状態の両方において高いアンテナ性能が確保できる小型な携帯無線機を提供すること。
【解決手段】上部筐体に内蔵した導体板１５とヒンジ金具５との電気的接続を、ホール素子１７で制御する高周波スイッチ１６によって接続するか開放するかを切り換える。筐体を開いた状態では、高周波スイッチ１６がオンになるように設定し、筐体を閉じた状態では、高周波スイッチ１６がオフになるように設定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、内蔵アンテナを用いた折り畳み式携帯無線機に関する。

折り畳み式携帯無線機は、上部筐体と下部筐体をヒンジ部で連結して開閉自在な機構を有するものであり、開いた状態と閉じた状態の２つの状態をとり得る。この携帯無線機に搭載するアンテナの構成形態として、近年、デザイン性や取り扱いやすさという理由からアンテナを筐体内部へ内蔵する要望が高まっている。

従来の折り畳み式携帯無線機の筐体に内蔵されるアンテナとしては、上部筐体の一部を構成する導体をアンテナ素子として用い、下部筐体から給電線を用いて給電する構成が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２）。

また、他の内蔵アンテナの構成として、図３（ａ）に示すように、上部筐体の一部を構成する導電性フレーム１９を導電性のヒンジ部２を介して整合回路１１及び無線回路１２から給電することで、下ケース１０に内蔵した回路基板４と導電性フレーム１９とをダイポールアンテナとして動作させる構成がある。この構成によれば、上部筐体と下部筐体を開いた状態において高いアンテナ性能が得られる。
特開２００１−１５６８９８号公報（第５頁、図１）特開２００２−３３５１８０号公報（第５頁、図３）

しかしながら従来の折り畳み式無線機では、上記の図３（ｂ）のように、上部筐体と下部筐体を閉じた状態においては、導電性フレーム１９と回路基板４が平行に近接するため放射抵抗が低下しアンテナ性能が劣化するという課題があった。

この課題を解決する方法の一つとして、専用のアンテナ素子を追加する方法も考えられるが専用のアンテナ素子を追加するための空間が筐体内部に必要となるので携帯無線機の小型化が困難になる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、筐体を閉じた場合における高いアンテナ性能を確保すること、そして同時に携帯無線機の小型化を実現することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る折り畳み式携帯無線機は、前記上部筐体内に設けた導体板と、前記ヒンジ部に回動可能でかつ電気的導通が確保されたヒンジ機構導体部と、前記下部筐体内に設けた回路基板から前記ヒンジ機構導体部に給電するヒンジ部給電手段と、前記ヒンジ機構導体部と前記導体板とを電気的に接続するか開放するかを切り換える高周波スイッチを備えている。

上記構成によれば、筐体を閉じた場合における高いアンテナ性能を確保した上で携帯無線機の小型化を実現できる。

また、本発明に係る折り畳み式携帯無線機は、前記上部筐体と前記下部筐体の開閉状態を検出した結果に応じて前記高周波スイッチを制御する開閉検出制御手段を備え、前記開
閉検出制御手段は筐体の開状態では前記高周波スイッチを接続状態とし、閉状態では前記高周波スイッチを開放状態となるように制御する。

上記構成によれば、筐体の開状態及び閉状態の両方において高いアンテナ性能が確保でき、かつ、携帯無線機を小型化することができる。

また、本発明に係る折り畳み式携帯無線機は、携帯無線機の動作状態を検出した結果に応じて前記高周波スイッチを制御する動作状態検出制御手段を備え、前記動作状態検出制御手段は筐体の通話状態又は通信状態においては前記高周波スイッチを接続状態とし、待受状態では前記高周波スイッチを開放状態となるように制御する。

上記構成によれば、携帯無線機の動作状態に応じた高いアンテナ性能が確保でき、かつ、携帯無線機を小型化することができる。

また、本発明に係る折り畳み式携帯無線機は、前記上部筐体と前記下部筐体が閉じられた状態において、前記ヒンジ機構導体部と前記回路基板とが重なることがないように構成される。

上記構成によれば、特に閉状態において高いアンテナ性能が得られる。

本発明によれば、筐体の開状態及び閉状態の両方において高いアンテナ性能が確保でき、かつ、専用のアンテナ素子を追加する必要がないため携帯無線機を小型化することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る折り畳み式携帯無線機について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明に係る第１の実施の形態に係る折り畳み式携帯無線機を示す基本的構成図である。図１（ａ）は正面図、図１（ｂ）は側面図を示す。

図１において、上フレーム１と上ケース９は絶縁体である樹脂の成型品であり、上フレーム１と上ケース９により上部筐体（１００）が構成される。この上部筐体内部に導体板１５が配置される。導体板１５は、回路基板のグランドパターンをアンテナ動作を説明するために模擬したものである。

上フレーム１と上ケース９とヒンジ金具５はネジ６で固定される。ヒンジ金具５及びヒンジ金具８は金属などの導電性材料で構成され、導電性の回転軸７によって回転自由に接続される。ヒンジ部２を構成する要素であるヒンジ金具５、ヒンジ金具８及び回転軸７がすべて電気的に接続されている。

導体板１５の側端部とヒンジ金具５の一部とが高周波スイッチ１６を介して電気的に接続される。高周波スイッチ１６はピンダイオードなどで構成される高周波切換回路であり、そのオン、オフによって導体板１５とヒンジ金具５とを高周波的に短絡するか開放するかを制御する。高周波スイッチ１６はホール素子１７によって制御される。

下ケース１０は樹脂により形成されており、回路基板４とヒンジ金具８を内蔵し、回路基板４とヒンジ金具８は間隙Ｇを確保して電気的には接続されていない。ここで、ヒンジ
金具８と回路基板４上のグランドパターンとの間隔Ｇを極力離すように（例えば２ｍｍ以上）構成することがアンテナ性能上望ましい。

回路基板４に搭載した無線回路１２は整合回路１１と給電端子３を介してヒンジ金具８に給電される。ヒンジ金具８と給電金具３はネジ１４にて接続される。

仮に高周波スイッチ１６がオンの場合、導体板１５がヒンジ金具５、ヒンジ金具８及び回転軸７から構成されるヒンジ部２を介して整合回路１１から給電されることになり、ヒンジ部２及び導体板１５と回路基板４がダイポールアンテナとして動作することになる。

ここで、下ケース１０には永久磁石１８が内蔵されており、上部筐体と下部筐体とが閉じられた場合には、永久磁石１８とホール素子１７が近接するが、上部筐体と下部筐体とが開かれた場合には、永久磁石１８とホール素子１７との間隔が大きくなる。

このとき、ホール素子１７は近傍に磁界がない場合に高周波スイッチ１６をオンさせるように設定すると、上部筐体と下部筐体とが開かれた場合には、ヒンジ部２及び導体板１５と回路基板４がダイポールアンテナとして動作する。この場合、高いアンテナ性能が得られる。特に、携帯無線機を使用者が保持して耳に密着させた通話状態における高いアンテナ利得が得られる。

次に、図２に示すように、上部筐体と下部筐体とが閉じられた場合には、永久磁石１８とホール素子１７が近接し、高周波スイッチ１６がオフとなる。この場合、ヒンジ金具５と導体板１５の電気的な接続が開放される。この状態においては、ヒンジ部２を構成するヒンジ金具５、ヒンジ金具８及び回転軸７がアンテナ素子として動作し、このアンテナ素子が無線回路１２から整合回路１１と給電端子３を介して給電されることになる。

ここで、導体板１５がヒンジ部２から開放されているため、導体板１５上にはアンテナ電流が分布しない。このことにより、図３に示す従来の携帯無線機のように放射抵抗の低下が発生しない。したがって、上部筐体と下部筐体とが閉じられた場合には、ヒンジ部２がアンテナ素子として動作することにより、高いアンテナ性能が得られる。特に、上部筐体と下部筐体とを閉じた待受状態における高いアンテナ効率が確保できる。

また、ヒンジ金具８の長さＬ１とヒンジ金具５の長さＬ２を同程度に設定しておき、すなわち、ヒンジ部２と回路基板４との間隙及びヒンジ部２と導体板１５との間隙の位置を一致させておくことがアンテナ性能上望ましい。または、上部筐体内のヒンジ導体部、すなわちヒンジ金具５と回路基板４とが閉状態において重なる面積を最小に抑えれば、ヒンジ導体部と回路基板４との逆位相電流を抑えることができ、その結果放射抵抗が高くなるためアンテナ性能が高くなる。

上記説明したように、本実施形態の折り畳み式携帯無線機では、筐体の開状態及び閉状態の両方において高いアンテナ性能が確保でき、かつ、専用のアンテナ素子を追加する必要がないため携帯無線機を小型化することができる。

なお、導体板１５は、上フレーム１を構成する導電性フレームであってもよく、この場合には、導電性フレームとヒンジ金具５との間隔を一定以上、例えば２ｍｍ以上に確保するために、樹脂製スペーサを挟むなどの絶縁処理を施すことが閉じ状態のアンテナ性能上望ましい。

また、高周波スイッチ１６を切り換える方法は、開閉状態を検出し切り換える方法に限らず、通話状態や待受状態などの携帯無線機の動作状態に連動して切り換える方法であっ
てもよい。例えば、通話状態や待受状態などの携帯無線機の動作状態を検出した結果に応じて前記高周波スイッチを制御する動作状態検出制御手段を備え、前記動作状態検出制御手段は筐体の通話状態又は通信状態においては前記高周波スイッチを接続状態とし、待受状態では前記高周波スイッチを開放状態となるように制御する切り換える方法であってもよい。

以上の述べたように、本発明に係る折り畳み式携帯無線機によれば、筐体の開状態及び閉状態の両方において高いアンテナ性能が確保でき、かつ、専用のアンテナ素子を追加する必要がないため携帯無線機の小型化が期待でき、携帯電話機などの携帯無線装置に適用できる。

（ａ）本発明の第１の実施の形態に係る折り畳み式携帯無線機を開いたときの正面図（ｂ）第１の実施の形態に係る折り畳み式携帯無線機を開いたときの側面図第１の実施の形態に係る折り畳み式携帯無線機を閉じたときの側面図（ａ）従来の折り畳み式携帯無線機を開いたときの正面図（ｂ）従来の折り畳み式携帯無線機を閉じたときの構成を示す側面図

符号の説明

１上フレーム
２ヒンジ部
３給電端子
４回路基板
５ヒンジ金具
６ネジ
７回転軸
８ヒンジ金具
９上ケース
１０下ケース
１１整合回路
１２無線回路
１４ネジ
１５導体板
１６高周波スイッチ
１７ホール素子
１８永久磁石
１００上部筐体

Claims

上部筐体と下部筐体とをヒンジ部で連結して開閉自在にした折り畳み式携帯無線機であって、
前記上部筐体内に設けた導体板と、
前記ヒンジ部に回動可能でかつ電気的導通が確保されたヒンジ機構導体部と、
前記下部筐体内に設けた回路基板から前記ヒンジ機構導体部に給電するヒンジ部給電手段と、
前記ヒンジ機構導体部と前記導体板とを電気的に接続するか開放するかを切り換える高周波スイッチとを備えたことを特徴とする折り畳み式携帯無線機。
前記上部筐体と前記下部筐体の開閉状態を検出した結果に応じて前記高周波スイッチを制御する開閉検出制御手段を備え、前記開閉検出制御手段は前記上部筐体と前記下部筐体が開いた状態では前記高周波スイッチを接続状態とし、前記上部筐体と前記下部筐体が閉じた状態では前記高周波スイッチを開放するように制御したことを特徴とする請求項１記載の折り畳み式携帯無線機。
携帯無線機の動作状態を検出した結果に応じて前記高周波スイッチを制御する動作状態検出制御手段を備え、前記動作状態検出制御手段は筐体の通話状態又は通信状態においては前記高周波スイッチを接続状態とし、待受状態では前記高周波スイッチを開放状態となるように制御したことを特徴とする請求項１記載の折り畳み式携帯無線機。
前記上部筐体と前記下部筐体が閉じた状態において、前記ヒンジ機構導体部と前記回路基板とが重なることがないように構成したことを特徴とする請求項１又は２又は３記載の折り畳み式携帯無線機。