JP2006041826A - 携帯電話装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 どのような使用状態においても高い受信感度を得ることができるようにすること。
【解決手段】 ループ素子１０４を上部筐体１０１のヒンジ部１０３の近傍に配置する。ループ素子１０４を整合回路１０５を通して放送受信回路１０６に接続する。イヤホンケーブル１０８が取り外された場合には、イヤホンコネクタ１０９においてヘリカル素子１１１が選択されるように構成する。イヤホンコネクタ１０９で選択されたアンテナの受信信号を放送受信回路１１０に入力する。復調信号選択回路１１３は、放送受信回路１０６と放送受信回路１１０から出力される復調信号の信号品質が高い方を選択するように動作する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、放送受信機能を有する放送受信用アンテナとしてのループアンテナ素子を備えた携帯電話装置に関する。

テレビジョン受信機能を搭載した携帯電話装置として、モノポールアンテナと電池とでダイポールアンテナを構成し、これを受信機に対して垂直に配置したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、この種の携帯電話装置として、人体装着時での使用状態に対応して、２つのループアンテナを直交するように配置し、偏波を切り替えるものが知られている（例えば、特許文献２参照）。

また、この種の携帯電話装置として、電界モードで動作するアンテナであるイヤホンケーブルアンテナと、磁界モードで動作するアンテナであるループアンテナとを受信レベルに応じて切り替えてダイバーシチ動作を行うものがある。この携帯電話装置は、例えば、図８に示すように、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折畳式の構造を有している。

図８において、ループ素子４は、テレビジョン放送受信用内蔵アンテナとして動作するものであり、整合回路５によってインピーダンス整合が取られる。整合回路５からの受信信号は、テレビジョン放送波の受信を行う第一受信回路である放送受信回路６に入力される。

イヤホン７は、イヤホンケーブル８によってイヤホンコネクタ９に接続される。イヤホンケーブル８は、音声信号を伝送するとともにテレビジョン放送波の受信を行う外部アンテナとしても動作する。イヤホンケーブル８によって受信されたテレビジョン放送信号は、イヤホンコネクタ９を経由して、テレビジョン放送波の受信を行う第二受信回路である放送受信回路１０に入力される。

復調信号選択回路１３は、放送受信回路６及び放送受信回路１０において復調されたディジタル信号を、常に信号品質が高い方を選択するように動作する。復調信号選択回路１３から出力された復調信号は、映像処理部１４によって処理され、上部筐体１の表面すなわち−Ｘ側の面に配置された液晶表示装置である表示部１５に映像が表示される。
特開２００１−２５１１３１号公報 特開平１０−８４２０９号公報

しかしながら、前記特許文献１に示されている携帯電話装置の受信用アンテナは、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できないという課題があった。

また、特許文献２に示されている携帯電話装置の受信用アンテナでは、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、特に使用者が携帯電話を手で保持した状態や、携帯電話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という課題があった。

また、図８に示す携帯電話装置の受信用アンテナでは、イヤホンを使用しない場合、すなわちイヤホンを携帯電話に取り付けないでスピーカなどで音声を聴く場合においては、ループアンテナのみが動作するためにダイバーシチ効果が得られないという課題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、どのような使用状態においても高い受信感度を得ることができる携帯電話装置を提供することを目的とする。

かかる課題を解決するため、本発明の携帯電話装置は、放送を受信する放送受信手段と、装置本体に対して脱着自在な第１の電界モードアンテナ素子と、携帯電話装置に配設された第２の電界モードアンテナ素子と、磁界モードアンテナ素子と、前記各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、を具備する構成を採る。

この構成によれば、前記アンテナ切替手段により前記各アンテナ素子を選択的に切り替えることができるので、様々な使用状態に対して高い受信感度が得られるようになる。

本発明によれば、例えばテレビジョン放送を視聴している状態において、イヤホン使用の有無に関らず電界モードアンテナと磁界モードアンテナとのダイバーシチ効果が得られるので、常に高い受信感度が得られる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一の構成または機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号を付してその説明は繰り返さない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置の基本構成を示す概略斜視図である。

図１に示すように、本実施の形態１に係る携帯電話装置１００は、上部筐体１０１と下部筐体１０２とがヒンジ部１０３によって開閉自在に軸支された折畳型の携帯電話装置で構成されている。なお、本発明に係る携帯電話装置は、１つの筐体からなるストレート型の携帯電話装置であってもよいことは言うまでもない。

図１において、上部筐体１０１及び下部筐体１０２は、絶縁体である樹脂材料の成形品で構成されている。上部筐体１０１のヒンジ部１０３近傍には、ループアンテナ素子としてのループ素子１０４が携帯電話装置１００の幅方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。このループ素子１０４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る。

ループ素子１０４は、整合回路１０５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る。整合回路１０５からの受信信号は、放送受信回路１０６に入力される。放送受信回路１０６は、テレビジョン放送波の受信を行う第一受信回路である。

イヤホン１０７は、使用者３００（図３参照）が耳に差し込みテレビジョン放送の音声を聴くためのものであり、イヤホンケーブル１０８によってイヤホンコネクタ１０９に接続される。

イヤホンケーブル１０８は、音声信号を伝送するとともにテレビジョン放送波の受信を行う外部アンテナとしても動作する。イヤホンケーブル１０８によって受信されたテレビジョン放送信号は、イヤホンコネクタ１０９を経由して放送受信回路１１０に入力される。放送受信回路１１０は、テレビジョン放送波の受信を行う第二受信回路である。

イヤホンケーブル１０８の長さは、例えば、５０ｃｍから１００ｃｍ程度に設定される。このイヤホンケーブル１０８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。なお、イヤホンケーブル１０８は、その長さが０．８波長以下であっても実用上十分なアンテナ性能が得られる構成であればよい。

上部筐体１０１の上端部には、テレビジョン放送受信用内蔵アンテナとして動作するヘリカル素子１１１が配設されている。このヘリカル素子１１１は、上部筐体１０１の上端部において導体素子を上部筐体１０１（筐体ケース）の外装表面に沿って、所定の素子間隔（例えば、１ｍｍ程度）を保って数回周囲に巻き付けるように形成される。

このように構成されたヘリカル素子１１１は、ノーマルモードヘリカルアンテナとして動作し、そのヘリカルの軸は携帯電話の長手方向すなわちＺ軸方向となるように配置される。

ヘリカル素子１１１を構成する導体素子の全長は、テレビジョン放送受信帯域において、約０．２５波長（１／４波長）から０．６２５波長（５／８波長）程度に設定される。

ヘリカル素子１１１は、整合回路１１２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る。ヘリカル素子１１１によって受信されたテレビジョン放送信号は、イヤホンコネクタ１０９を経由して放送受信回路１１０に入力される。

イヤホンコネクタ１０９は、イヤホンケーブル１０８によって受信されたテレビジョン放送信号とヘリカル素子１１１によって受信されたテレビジョン放送信号とを切り替えて放送受信回路１１０に入力する機能を備えている。

復調信号選択回路１１３は、放送受信回路１０６及び放送受信回路１１０において復調されたディジタル信号を、常に信号品質が高い方を選択するように動作する。復調信号の選択においては、両方の信号の品質を検知するために、例えば、ビット誤り率、パケット誤り率などの復調されたディジタル信号の品質、電界強度、Ｃ／Ｎ比（キャリア対ノイズレベル比）またはＳ／Ｎ比（信号対ノイズレベル比）などのベースバンド信号の品質パラメータが用いられる。

また、復調信号の選択は、ディジタル放送信号フォーマットの最小スロット単位（数ミリ秒、ｍＳｅｃ以下の時間間隔）など、極力短い時間間隔で行うことが望ましく、これにより高速移動時におけるダイバーシチ効果を高くできる。ただし、例えば、１秒間隔などのように長い時間間隔で切り替えを行ったとしても、電界モードと磁界モードとの違いによって得られる人体の影響を含むアンテナ性能の改善効果は得られる。

復調信号選択回路１１３から出力された復調信号は、映像処理部１１４によって処理され表示部１１５に映像が表示される。表示部１１５は、液晶表示装置からなり、上部筐体１０１の表面すなわち−Ｘ側の面に配置されている。

次に、図２を用いてイヤホンケーブル１０８とヘリカル素子１１１との切り替え構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置の動作を説明するための主要部の構成図である。

図２において、グランド外導体１１６は、イヤホンケーブル１０８内において、音声信号線１１７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１１６及び音声信号線１１７は、イヤホンケーブル１０８内でイヤホン１０７まで接続されている。

イヤホンケーブル１０８は、挿入コネクタ１１８がイヤホンコネクタ１０９に挿入されることで携帯電話装置１００の内部の回路に接続される。グランド外導体１１６は、アンテナ接続端子１２１を介してコイル１１９により携帯電話装置１００の内部のグランド、すなわち接地電位に接続されている。これにより、音声信号線１１７が、グランド外導体１１６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。

イヤホン１０７の使用時においては、挿入コネクタ１１８がイヤホンコネクタ１０９に挿入されることにより、グランド外導体１１６がアンテナ接続端子１２１を介して放送受信回路１１０に入力され、イヤホンケーブル１０８がアンテナとして選択される。なお、このイヤホン使用時には、コイル１１９の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。

図２におけるヘリカル素子１２０は、図１に示したヘリカル素子１１１を模式的に示すものである。ヘリカル素子１２０で受信されたテレビジョン放送信号は、整合回路１１２を介してイヤホンコネクタ１０９の接続バネ端子１２２に達する。

接続バネ端子１２２は、バネ性を有しており、挿入コネクタ１１８がイヤホンコネクタ１０９に挿入された場合に開放状態となるように構成されている。一方、挿入コネクタ１１８がイヤホンコネクタ１０９から取り外された場合には、接続バネ端子１２２はアンテナ接続端子１２１と短絡し、ヘリカル素子１２０がアンテナとして選択される。

次に、図３及び図４を用いて上記のように構成された携帯電話装置１００のアンテナ動作について説明する。図３は、本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置を使用者が手で保持してテレビジョン放送を視聴している状態を示す使用態様図である。

図３に示すように、使用者３００が携帯電話装置１００を顔の正面において手で保持し、表示部１１５を顔に向けてテレビジョン放送をイヤホン１０７により視聴している状態では、イヤホン１０７は使用者３００の耳に挿入されており、イヤホンケーブル１０８は使用者３００の耳から携帯電話装置１００まで垂らされている。

この状態においては、ループ素子１０４は、人体の正面、すなわち＋Ｘ方向側に配置されており、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１０８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１０８内のグランド外導体１１６はほぼ垂直偏波特性のアンテナとして動作する。

このように、テレビジョン放送を視聴している状態においては、ループ素子１０４とイヤホンケーブル１０８とが、水平偏波と垂直偏波との異なる偏波特性を有する二つのアンテナとして動作する。従って、この携帯電話装置１００においては、この二つのアンテナによって得られる復調信号を復調信号選択回路１１３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。

また、使用者３００がイヤホン１０７を使用せず、携帯電話装置１００のスピーカを用いてテレビジョン放送を視聴している場合には、イヤホンケーブル１０８の代わりに上部筐体１０１内に配置されるヘリカル素子１１１が選択される。従って、この場合には、ヘリカル素子１１１とループ素子１０４との偏波ダイバーシチ効果が得られる。

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。

図４は、本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置における各アンテナの平均利得、すなわち、図３に示すテレビジョン放送を視聴している状態におけるループ素子１０４とイヤホンケーブル１０８の水平面（ＸＹ面）平均利得の変化を示すグラフである。

図４は、横軸に、使用者３００の顔の表面と携帯電話装置１００の表示部１１５の間隔ｄ（図３参照）を示し、縦軸に、間隔ｄを変化した場合の水平面（ＸＹ面）平均利得をプロットしている。

また、図４において、符号ａはループ素子１０４の平均利得を、符号ｂはイヤホンケーブルアンテナの平均利得を示している。図４に示すように、間隔ｄが約１０ｃｍ以上の範囲においては、イヤホンケーブルアンテナの平均利得がループ素子１０４の平均利得もよりも高くなる。一方、間隔ｄが約１０ｃｍ以下の範囲においては、イヤホンケーブルアンテナの平均利得がループ素子１０４の平均利得もよりも低くなる。

このような現象が発生する原因は、ループ素子１０４は磁界モードアンテナとして動作しており、イヤホンケーブル１０８が電界モードアンテナとして動作していることにより、使用者３００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。

磁界モードアンテナとして動作するループ素子１０４は、人体との間隔ｄが約０．２波長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とも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。この結果、磁界モードアンテナとして動作するループ素子１０４は、人体近傍において利得が向上する人体効果が発生する。

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１０８は、人体との間隔ｄが約０．２波長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。

そこで、この携帯電話装置１００においては、ループ素子１０４とイヤホンケーブル１０８とのうち、受信レベルが高い方を選択する。これにより、この携帯電話装置１００では、テレビジョン放送を視聴している状態において、人体に近接した状態と人体から離れた状態との両方の場合において、常に高い受信感度が得られることになる。このように、この携帯電話装置１００においては、磁界モードアンテナと電界モードアンテナとのいずれか一方のアンテナのみを使用する場合に比較して、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。

また、イヤホン１０７を使用しない場合においては、イヤホンケーブル１０８の代わりにヘリカル素子１１１が選択されることになる。このヘリカル素子１１１は、電界モードアンテナとして動作するので、この場合にも上記の人体影響に対する切替効果が同様に得られる。ただし、ヘリカル素子１１１は、イヤホンケーブル１０８に比較して若干性能が劣るため、人体との間隔ｄが約０．２波長程度以上に離れた状態においては、ヘリカル素子１１１の利得がイヤホンケーブル１０８のそれに比較すると２ｄＢ程度低くなる。

従って、イヤホン１０７が接続されている場合には、イヤホンケーブル１０８をアンテナとして優先的に選択することが好ましい。この携帯電話装置１００においては、イヤホンコネクタ１０９における接続バネ端子１２２及びアンテナ接続端子１２１による切替がイヤホンケーブル１０８をアンテナとして優先的に選択する機能を実現している。

一方、イヤホン１０７が接続されていない場合には、ヘリカル素子１１１をアンテナとして選択する。このヘリカル素子１１１は、イヤホンケーブル１０８に比べて若干性能が劣るものの、特に人体との間隔ｄが約０．２波長程度以上に離れた状態においては、ループ素子１０４の性能よりもやや高い性能が得られ、さらに、偏波ダイバーシチの効果も得られる。

上述のように、本実施の形態１に係る携帯電話装置１００では、イヤホン１０７の使用の有無に関らず、電界モードアンテナと磁界モードアンテナとのダイバーシチ効果が常に得られる。

また、携帯電話装置１００の電源投入時またはテレビジョン受信機能をＯＮにする場合には、一般に、携帯電話装置１００と人体との間隔ｄが約０．２波長程度以上に離れた状態であることが多いと考えられる。

従って、この携帯電話装置１００では、その電源投入時や機能ＯＮ時の初期選択として、電界モードアンテナ側すなわち、放送受信回路１１０側を選択するように動作させることで、高い受信感度を初期値として得ることができる。

ここで、仮に、ヘリカル素子１１１が存在しない場合、接続されていない可能性があるイヤホンケーブル１０８側を初期値として設定することができない。これに対し、本実施の形態１に係る携帯電話装置１００では、ヘリカル素子１１１をイヤホンケーブル１０８の補完的なアンテナとして用意しているので、イヤホンケーブル１０８の接続有無に関わらず初期状態に常に高い受信感度が得られるという効果を奏する。

なお、ここでは、携帯電話装置１００の外部に配置されてかつ脱着可能であり高い利得を有する電界モードアンテナとしてイヤホンケーブル１０８を用いたが、電界モードアンテナは、これに限るものではなく、例えば、携帯電話装置１００の外部に突出できる伸縮型アンテナや脱着型アンテナであってもよい。

すなわち、この携帯電話装置１００の電界モードアンテナとしては、脱着可能でかつ取り付けたときには高い利得を有する電界モードアンテナ（主電界モードアンテナ）に対する補完的な電界モードアンテナ（副電界モードアンテナ）として機能し、さらに磁界モードアンテナとのダイバーシチ動作を行うことで上述した効果を得るものであればよい。

また、この携帯電話装置１００においては、前記主電界モードアンテナまたは前記副電界モードアンテナをアンテナ選択の初期値（マスター側アンテナ）として設定することで、高い受信感度を初期値として得ることができる。

また、本実施の形態１に係る携帯電話装置１００においては、ループ素子１０４を上部筐体１０１内に内蔵したが、ループ素子１０４は使用状態において使用者３００の手で覆われない位置であれば何処に配置してもよい。

また、磁界モードアンテナは、ループ素子１０４に限るものではなく、スロット素子など磁界モードで動作するアンテナであればよい。

また、ループ素子１０４の配置方向は、上述した方向に限らず、例えばループ開口面が携帯電話装置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、人体影響に対する切替効果は得られる。

また、イヤホンケーブル１０８が接続されない場合に選択される電界モードアンテナは、ヘリカル素子１１１に限らず、ミアンダ状導体素子、モノポール素子またはホイップ素子などを筐体内部や外部に配置してもよい。

また、この携帯電話装置１００においては、放送受信用アンテナの一つまたはすべてを携帯電話通信用アンテナと共用してもよく、例えば、ループ素子１０４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。

また、本実施の形態１に係る携帯電話装置１００においては、電界モードアンテナと磁界モードアンテナとのそれぞれに対応した二つの放送受信回路１０６及び放送受信回路１１０を設けたが、両アンテナを高周波スイッチで切り替えて一つの放送受信回路に入力する構成を用いた場合においても、上述の効果は同様に得られる。

ところで、この携帯電話装置１００においては、図２に示したように、イヤホンコネクタ１０９における機械的スイッチによってイヤホンケーブルアンテナと他の電界モードアンテナとを切り替えるように構成したが、このアンテナの切り替えは、例えば、図５に示すように、ＰＩＮダイオードやＦＥＴで構成される高周波スイッチ１２６によって切り替える構成としてもよい。

このように、高周波切替回路からなる高周波スイッチ１２６によってアンテナの切り替えを行う場合には、アンテナ切替制御部１２７が、放送受信回路１１０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１２６を切り替えるように動作させればよい。

また、上記の各アンテナの切り替え方法としては、使用者３００の操作によって各アンテナを切り替えるように構成してもよい。

また、ここでは、折畳式の携帯電話装置１００について説明したが、上部筐体１０１と下部筐体１０２に分割されていないストレート型の携帯電話装置においても、同様な効果が得られることは言うまでもない。

ここで、テレビジョン放送受信用アンテナを全て平衡系で構成することにより、不平衡系のアンテナが主流である携帯電話装置１００の通信用アンテナとの間で高いアイソレーションを確保することができる。一般に、平衡系のアンテナ切替回路は複雑となるため、この場合は、電界モードアンテナと磁界モードアンテナそれぞれに対応した放送受信回路を二つ設け、両方の放送受信回路の入力回路を平衡系として構成することが望ましい。

また、本実施の形態１に係る携帯電話装置１００では、イヤホンケーブルアンテナとヘリカル素子１１１とを切り替える構成として説明したが、イヤホンケーブルアンテナとヘリカル素子１１１とを電力分配器や方向性結合器などにより電力合成、または電力分配給電を行った場合には、若干効果は低くなるが、上述した本質的な効果は得られる。

また、本実施の形態１に係る携帯電話装置１００では、イヤホンケーブル１０８とヘリカル素子１１１に限らず、搭載される複数のアンテナ素子のうち一部または全部を電力合成、または電力分配給電を行った場合でも一定の効果が得られる。

（実施の形態２）
次に、図６および図７を参照して、本発明の実施の形態２に係る携帯電話装置について説明する。図６は、本発明の実施の形態２に係る携帯電話装置の基本構成を示す概略斜視図である。図６において、図１と同一の構成要素には同一符号を付して、その詳細な説明は省力する。

図６に示すように、本実施の形態２に係る携帯電話装置６００のループ素子１０４は、上部筐体１０１のヒンジ部１０３の近傍に、携帯電話装置６００の幅方向（Ｙ軸方向）に沿って配置されている。

図６において、ループ素子１０４は、テレビジョン放送受信用内蔵アンテナとして動作するものである。このループ素子１０４は、整合回路１０５によってテレビジョン放送周波数である４７０ＭＨｚから７００ＨＭｚ程度の範囲においてインピーダンス整合が取られる。整合回路１０５からの受信信号は、信号合成手段としての分配合成回路１２８に入力される。

イヤホン１０７は、使用者３００（図３参照）が耳に差し込んでテレビジョン放送の音声を聴くためのものであり、イヤホンケーブル１０８によってイヤホンコネクタ１０９に接続される。イヤホンケーブル１０８は、音声信号を伝送するとともにテレビジョン放送波の受信を行う外部アンテナとしても動作する。

イヤホンケーブル１０８の長さは、例えば、５０ｃｍから１００ｃｍ程度に設定される。また、このイヤホンケーブル１０８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。

携帯電話装置６００の上部筐体１０１の上端部には、テレビジョン放送受信用内蔵アンテナとして動作するヘリカル素子１１１が配設されている。このヘリカル素子１１１は、上部筐体１０１の上端部において導体素子を上部筐体１０１（筐体ケース）の外装表面に沿って、所定の素子間隔（例えば、１ｍｍ程度）を保って数回周囲に巻き付けるように形成される。

このように構成されたヘリカル素子１１１は、ノーマルモードヘリカルアンテナとして動作し、そのヘリカルの軸は携帯電話の長手方向すなわちＺ軸方向となるように配置される。

ヘリカル素子１１１を構成する導体素子の全長は、テレビジョン放送受信帯域において、約０．２５波長（１／４波長）から０．６２５波長（５／８波長）程度に設定される。

ヘリカル素子１１１は、整合回路１１２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る。ヘリカル素子１１１によって受信されたテレビジョン放送信号は、イヤホンコネクタ１０９を経由して分配合成回路１２８に入力される。

イヤホンコネクタ１０９は、イヤホンケーブル１０８によって受信されたテレビジョン放送信号とヘリカル素子１１１によって受信されたテレビジョン放送信号とを切り替えて分配合成回路１２８に入力する機能を備えている。

分配合成回路１２８は、例えば、ウィルキンソン型回路で構成される分配合成回路であり、イヤホンコネクタ１０９と整合回路１０５とからのテレビジョン放送信号を同振幅かつ同位相で合成する機能を有している。

分配合成回路１２８で合成されたテレビジョン放送信号は、放送受信回路１０６へ入力され、ディジタル信号に復調される。放送受信回路１０６で復調されたディジタル信号は、映像処理部１１４によって映像処理されて表示部１１５に表示される。

図７は、本実施の形態２に係る携帯電話装置における各アンテナの平均利得、すなわち、図３に示すテレビジョン放送を視聴している状態におけるループ素子１０４とイヤホンケーブル１０８とで受信したテレビジョン放送信号を合成した場合の水平面（ＸＹ面）平均利得の変化を示すグラフである。

図７は、横軸に、使用者３００の顔の表面と携帯電話装置６００の表示部１１５の間隔ｄ（図３参照）を示し、縦軸に、間隔ｄを変化した場合の水平面（ＸＹ面）平均利得をプロットしている。

また、図７において、符号ａはループ素子１０４の平均利得を、符号ｂはイヤホンケーブルアンテナの平均利得を、符号ｃはループ素子１０４とイヤホンケーブルアンテナとを分配合成した場合の平均利得を示している。

この携帯電話装置６００においては、電界モードアンテナと磁界モードアンテナというモードの異なるアンテナの信号を合成しているので、両モードの利点を併せ持った特性となる。

つまり、図７において、電界モードアンテナとして動作するイヤホンケーブル１０８は、人体に近接した状態において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。

これに対し、電界モードアンテナと磁界モードアンテナというモードの異なるアンテナの信号を合成した場合には、磁界モードアンテナの動作により人体接近時の劣化が小さくなる。従って、この携帯電話装置６００においては、電界モードアンテナとして動作するイヤホンケーブル１０８と比較して、５ｄＢ程度の人体影響に対する改善効果が得られる。

また、磁界モードアンテナとして動作するループ素子１０４は、人体との間隔ｄが０．２波長程度以上では人体との電磁的相互作用が得られず、人体に接近した状態と比較して利得が低い。

一方、モードの異なるアンテナの信号を合成した場合では、人体との間隔ｄが０．２波長以上において、磁界モードアンテナとして動作するループ素子１０４と比較して、２ｄＢ程度の改善効果が得られる。

このように、電界モードアンテナと磁界モードアンテナとを分配合成することにより、人体に近接した状態と人体から離れた状態との両方の場合において、常に高い受信感度が得られるようになる。

なお、ここでは電界モードアンテナと磁界モードアンテナとを分配合成した構成として説明したが、電界モードアンテナであるイヤホンケーブル１０８とヘリカル素子１１１とを分配合成する構成としても、一定の効果が得られる。

また、本実施の形態２に係る携帯電話装置６００では、イヤホンケーブル１０８とヘリカル素子１１１とに限らず、搭載される複数のアンテナ素子のうち一部または全部において分配合成を行った場合でも一定の効果が得られる。

なお、分配合成回路１２８としては、ウィルキンソン型回路で構成される分配合成回路に限らず、方向性結合器などの高周波信号を合成するものであってもよい。

また、複数のアンテナの信号の合成方法としては、受信機を複数備えて、受信高周波回路において合成する方法、または復調ベースバンド処理部で合成する方法を用いても同様な効果が得られる。

また、本実施の形態２に係る携帯電話装置６００においては、様々な使用状態に対応して、合成する信号の振幅比率や位相を変化させるように動作させればさらに高い改善効果が得られる。

本発明に係る携帯電話装置は、テレビジョン放送を視聴している状態において、イヤホン使用の有無に関らず、携帯電話が人体に近接した場合も人体から離れた場合の両方において、また、携帯電話が人体近傍に置かれる位置関係や向きに関らず常に高いアンテナ性能が得られるので、受信性能の改善が可能となる携帯電話装置として有用である。

本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置の基本構成を示す概略斜視図 本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置の動作を説明するための主要部の構成図 本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置を使用者が手で保持してテレビジョン放送を視聴している状態を示す使用態様図 本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置における各アンテナの平均利得を示すグラフ 本発明の実施の形態１に係る携帯電話装置の他の基本構成を示す概略斜視図 本発明の実施の形態２に係る携帯電話装置の基本構成を示す概略斜視図 本発明の実施の形態２に係る携帯電話装置における各アンテナの平均利得を示すグラフ 従来の携帯電話装置の基本構成を示す概略斜視図

符号の説明

１００，６００ 携帯電話装置
１０１ 上部筐体
１０２ 下部筐体
１０３ ヒンジ部
１０４ ループ素子
１０５ 整合回路
１０６，１１０ 放送受信回路
１０７ イヤホン
１０８ イヤホンケーブル
１０９ イヤホンコネクタ
１１１，１２０ ヘリカル素子
１１２ 整合回路
１１３ 復調信号選択回路
１１４ 映像処理部
１１５ 表示部
１１６ グランド外導体
１１７ 音声信号線
１１８ 挿入コネクタ
１１９ コイル
１２１ アンテナ接続端子
１２２ 接続バネ端子
３００ 使用者
１２６ 高周波スイッチ
１２７ アンテナ切替制御部
１２８ 分配合成回路
ａ ループ素子の平均利得
ｂ イヤホンケーブルアンテナの平均利得
ｃ ループ素子とイヤホンケーブルアンテナとを合成した場合の平均利得

Claims (10)

1. 放送を受信する放送受信手段と、
   装置本体に対して脱着自在な第１の電界モードアンテナ素子と、
   携帯電話装置に配設された第２の電界モードアンテナ素子と、
   磁界モードアンテナ素子と、
   前記各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、を具備することを特徴とする携帯電話装置。
2. 前記第１の電界モードアンテナ素子または前記第２の電界モードアンテナ素子のいずれか一方を選択するアンテナ素子選択手段を備え、
   前記第１の電界モードアンテナ素子または前記第２の電界モードアンテナ素子のいずれか一方と前記磁界モードアンテナ素子とでダイバーシチ受信動作を行うことを特徴とする請求項１記載の携帯電話装置。
3. 前記第１の電界モードアンテナ素子を使用しない場合には、前記第２の電界モードアンテナ素子を選択することを特徴とする請求項１または２記載の携帯電話装置。
4. 前記第１の電界モードアンテナ素子として、イヤホンのイヤホンケーブルを用いることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の携帯電話装置。
5. 前記第２の電界モードアンテナ素子として、前記装置本体に配設されたヘリカル素子を用いることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の携帯電話装置。
6. 前記磁界モードアンテナ素子として、前記装置本体に配設されたループ素子を用いることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載の携帯電話装置。
7. 前記電界モードアンテナ素子に対応した第１の放送受信回路と、
   前記磁界モードアンテナ素子に対応した第２の放送受信回路と、
   前記第１の放送受信回路と前記第２の放送受信回路とから出力される復調信号のうち、信号品質が高い方の復調信号を選択する信号選択手段と、を備えることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれかに記載の携帯電話装置。
8. 前記複数のアンテナ素子と前記放送受信回路の入力回路とを平衡系回路で接続したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の携帯電話装置。
9. 前記磁界モードアンテナ素子と前記第２の放送受信回路の入力回路とを平衡系回路で接続したことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の携帯電話装置。
10. 電界モードアンテナ素子と、
    磁界モードアンテナ素子と、
    前記複数のアンテナ素子の信号の一部または全部を合成する信号合成手段と、を具備することを特徴とする携帯電話装置。

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