JP2006135721A

JP2006135721A - 携帯無線機

Info

Publication number: JP2006135721A
Application number: JP2004323387A
Authority: JP
Inventors: Haruhiko Kakitsu; 晴彦垣津; Seishi Nakanishi; 清史中西
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-11-08
Filing date: 2004-11-08
Publication date: 2006-05-25

Abstract

【課題】携帯無線機の小型化、薄型化および軽量化が得られ、高いアンテナ性能を有する携帯無線機を提供すること。
【解決手段】携帯無線機に内蔵されている本来アンテナでない金属、または、導体部分を有する電子部品であるバイブ２０等の信号線およびグランド線に高周波成分を除去できるインダクタンス素子２２を装荷し、電子部品への無線信号送受信回路を備える。この構成により、携帯無線機に内蔵されている本来アンテナでない金属、または、導体部分を有する電子部品をアンテナとして動作させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、携帯無線機に内蔵されている本来アンテナでない金属、または、導体部分を有する電子部品をアンテナとして動作させ、電子部品とアンテナとを共通化する携帯無線機に関する。

従来の携帯無線機において、高いアンテナ性能を得るためには、金属線または板金で構成したアンテナ素子、または、チップアンテナ等のアンテナ部品を配置していた。

しかしながら、携帯無線機において、上記アンテナ素子またはアンテナ部品は専有体積が大きく、携帯無線機の小型化、薄型化および軽量化の弊害となっていた。

この問題に対して、従来の折畳式携帯無線機では、上部筐体全面に配置されたアンテナ内部に表示部やマイク部を内蔵することにより、携帯無線機の薄型化および軽量化を図っている（例えば、特許文献１）。また、従来のパーソナル通信装置では、入力用ペンをアンテナとしても兼用することで、筐体の小型化を図っている（例えば、特許文献２）。
特開２００１−１５６８９８号公報特開平９−３２６７１９号公報

しかしながら近年、Bluetooth（登録商標）やW−LAN(Wireless-Local Area Network)やGPS(Global Positioning System)等の複数の無線通信回路が１つの携帯無線機に搭載されるようになり、無線通信で使用する周波数帯域が拡大し、１つのアンテナですべての周波数帯域をカバーすることは困難である。これによって、複数のアンテナで周波数帯域をカバーすることになるが、複数のアンテナを配置することで、携帯無線機の小型化、薄型化および軽量化の弊害となる。さらに、前記のパーソナル通信装置では、入力用ペンを有する通信装置に限定されている。

本発明は、上記課題を解決するもので、拡大する周波数帯域をカバーするために新規にアンテナを増加させることなく、高い無線特性を確保し、さらに小型化、薄型化および軽量化された携帯無線機を提供することを目的とする。

本発明の携帯無線機は、携帯無線機に内蔵されている本来アンテナでない金属、または、導体部分を有する電子部品の信号線およびグランド線に高周波成分を除去できるインダクタンス素子を装荷し、電子部品への無線信号送受信回路を備える。

この構成によれば、携帯無線機に内蔵されている本来アンテナでない金属、または、導体部分を有する電子部品をアンテナとして動作させることができる。

また、本発明の携帯無線機は、前記電子部品の信号線およびグランド線の長さを調節する回路基板パターンを含む。

この構成によれば、前記電子部品の形状によらずに、所望の周波数帯域で、高いアンテナ性能を有することができる。

本発明の携帯無線機によれば、拡大する周波数帯域をカバーするために新規にアンテナを増加させることなく、高い無線特性を確保し、さらに小型化、薄型化および軽量化された携帯無線機を提供することができる。

（実施例１）
以下、本発明の実施例１の携帯無線機を、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施例１の携帯無線機の構成図を図１、要部構成図を図２に示す。

従来の携帯無線機においては、例えば、図１に示すように、アンテナ４を下部筐体２のヒンジ部３側に配置したものが広く利用されている。下部筐体２内には、基板１０が配設されており、基板１０は、アンテナ４に接続される無線部１１とモーターで構成されるバイブ２０に接続されるロジック部１２で構成される。

本実施例の携帯無線機は、携帯無線機内に配設された基板１０、バイブ２０、バイブ動作制御回路２１、アンテナ動作用整合回路３０、無線信号送受信回路３１、直流遮断用キャパシタンス３２、を含んで構成される。

バイブ２０は、バイブ動作制御回路２１と信号線で接続され、また、携帯無線機内に配設された基板１０の接地電位を有する導体であるグランドとも接続され、動作する。なお、バイブ動作制御回路２１は、携帯無線機内に配設された基板１０のグランドにも接続されている。

バイブ２０の上記信号線は、直流遮断用キャパシタンス３２、アンテナ動作用整合回路３０を介して、無線信号送受信回路３１に接続する。

バイブ２０の上記信号線に装荷するインダクタンス素子２２、および、バイブ２０の上記グランド線に装荷するインダクタンス素子２３は、バイブ２０と携帯無線機内に配設された基板１０のグランド間との接続を、低周波的には低インピーダンス、高周波的には高インピーダンスにするのに好適である。
バイブ動作制御回路２１から伝送される信号は低周波であるので、上記インダクタンス素子２２を装荷することによる、バイブ２０の動作性能に弊害は生じない。なお、直流遮断用キャパシタンス３２は、バイブ動作制御回路２１から伝送される信号が、無線信号送受信回路３１に伝送しなくするために好適である。無線信号送受信回路３１から送受信される信号は高周波である。

本発明の携帯無線機によれば、高周波的に、携帯無線機内に配設された基板１０のグランドとの接続が高インピーダンスであるバイブ２０を、無線信号送受信回路から送受信される周波数において、アンテナ動作を可能とする。

図２に、本発明の実施例１のアンテナ電圧定在波比（以下、VSWRと呼ぶ）の実測した特性を示す。本実施例は、Bluetooth帯の周波数（２．４０００〜２．４８３５GHz）で、アンテナ動作をさせた。図２に示すように、帯域内においてVSWR≦２であり、高いアンテナ性能を有していることが分かる。

図３に、本発明の実施例１のアンテナ放射特性（実測値）を示す。送信周波数は２．４０００GHzとしたときの放射特性である。アンテナ放射特性は、ダイポールアンテナ比で−３dBであり、高いアンテナ特性を有している。

なお、本実施例では、電子部品としてバイブを用いた例を示したが、本発明の携帯無線機に搭載される電子部品は、バイブに限定されない。その他の例示としては、スピーカやレシーバ等が挙げられる。

（実施例２）
以下、本発明の実施例２の携帯無線機について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施例２の携帯無線機の要部構成図を図５に示す。

一般的に、アンテナの長さは、アンテナから放射される信号の波長の８分の１以上にするとよい。

バイブ２０の長さがアンテナから放射される信号の波長の８分の１以下である場合は、バイブ信号線アンテナ長さ調節用基板パターン３３、バイブグランド線アンテナ長さ調節用基板パターン３４を追加することで、無線信号送受信回路３１からバイブ２０までの長さを、無線信号送受信回路３１から伝送される信号の波長の８分の１以上にする。

本発明の携帯無線機においては、バイブ２０の長さがアンテナから放射される信号の波長の８分の１以下である場合においても、高いアンテナ特性を有する。

（実施例３）
以下、本発明の実施例３の携帯無線機について、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施例の携帯無線機の要部構成図を図６に示す。

バイブ２０の長さがアンテナから放射される信号の波長の８分の１以下である場合は、バイブに金属もしくは導体部分４０を追加し、無線信号送受信回路３１から伝送される信号の波長の８分の１以上にする。なお、前記バイブに追加する金属もしくは導体部分４０とバイブ２０との接続は、バネ等を用いればよい。

本発明の実施の携帯無線機によれば、バイブ２０の長さがアンテナから放射される信号の波長の８分の１以下である場合においても、高いアンテナ特性を有することが可能となる。

（実施例４）
以下、本発明の実施例４の携帯無線機を、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施例の携帯無線機の要部構成図を図７に示す。

携帯無線機に搭載されているアンテナ４は無線回路５０に接続されている。また、バイブ２０は無線回路５１に接続されている。そして、２つの無線回路５０、５１をダイバーシチ制御回路５２に接続し制御することにより、ダイバーシチ機能することができる。なお、ダイバーシチ制御回路５２は既存の回路を用いる。前記、ダイバーシチ制御回路５２は、アンテナ４とバイブ２０で受信した受信電界強度(以下、RSSIと呼ぶ)値を比較する検出装置と、切替スイッチが内蔵されており、RSSI値が高い方へ切替えることを可能とする。

本発明の実施の携帯無線機によれば、新たにアンテナを増やすことなく、ダイバーシチ制御が可能となり、高いアンテナ特性を有することが可能となる。

また、本実施例では、電子部品としてバイブを用いた例を示したが、本発明の携帯無線機に搭載される電子部品は、バイブに限定されない。その他の例示としては、スピーカやレシーバ等が挙げられる。

（実施例５）
以下、本発明の実施例５の携帯無線機を、図面を参照して詳細に説明する。

本発明の実施例の携帯無線機の要部構成図を図８に示す。

携帯無線機に搭載されているアンテナ４は無線回路５０に接続されている。また、バイブ２０は無線回路５１に接続されている。そして、２つの無線回路５０、５１をアダプティブ制御回路５３に接続し制御することにより、アダプティブ制御することができる。なお、アダプティブ制御回路５３は既存の回路を用いる。前記、アダプティブ制御回路５３は、アンテナ４とバイブ２０へ入力する信号の振幅および位相を変化させ、アンテナ４とバイブ２０から放射する指向性を制御し、希望方向のみ（例えば基地局）に指向性を形成することを可能とする。

本発明の実施の携帯無線機によれば、新たにアンテナを増やすことなく、アダプティブ制御が可能となり、高いアンテナ特性を有することが可能となる。
また、本実施例では、電子部品としてバイブを用いた例を示したが、本発明の携帯無線機に搭載される電子部品は、バイブに限定されない。その他の例示としては、スピーカやレシーバ等が挙げられる。

本発明の携帯無線機は、本来アンテナではない金属、または、導体部分を有する電子部品とアンテナとの共通化を可能とし、携帯無線機の小型化、薄型化および軽量化に有用である。なお、今後拡大していく周波数帯域（Bluetooth、W-LAN、GPS等）をカバーする際に、新規にアンテナを増加させる必要がなく、携帯無線機の小型化、薄型化および軽量化とコストダウンにも有用である。

本発明の実施例１の携帯無線機の構成図本発明の実施例１の携帯無線機の要部構成図本発明の実施例１のアンテナVSWR特性図本発明の実施例１のアンテナ放射特性図本発明の実施例２の携帯無線機の要部構成図本発明の実施例３の携帯無線機の要部構成図本発明の実施例４の携帯無線機の要部構成図本発明の実施例５の携帯無線機の要部構成図

符号の説明

１携帯無線機の上部筐体
２携帯無線機の下部筐体
３ヒンジ部
４携帯無線機に搭載されているアンテナ
１０携帯無線機内に配設された基板
１１無線部
１２ロジック部
２０バイブ
２１バイブ動作制御回路
２２バイブ信号線に装荷するインダクタンス素子
２３バイブグランド線に装荷するインダクタンス素子
３０アンテナ動作用整合回路
３１無線信号送受信回路
３２直流遮断用キャパシタンス
３３バイブ信号線アンテナ長さ調節用基板パターン
３４バイブグランド線アンテナ長さ調節用基板パターン
４０バイブに追加する金属もしくは導体部分
５０携帯無線機に搭載されているアンテナに接続する無線回路
５１電子部品に接続する無線回路
５２ダイバーシチ制御回路
５３アダプティブ制御回路

Claims

電子部品からなる電子回路が設けられた回路基板と、
前記回路基板と前記電子部品の
金属または導体部分とを
接続する電子部品駆動用の信号線とグランド線とを有する携帯無線機において、
前記信号線と前記グランド線とに設けられたインダクタンス素子と、
前記信号線に設けられた前記インダクタンス素子と前記電子部品との間に
無線信号送受信回路を接続する手段を備えることを特徴とする携帯無線機。
前記信号線または前記グランド線の長さを調節する回路基板パターンを有することを特徴とする請求項１記載の携帯無線機。
前記電子部品に金属または導体部分を追加することを特徴とする請求項１または２記載の携帯無線機。
携帯無線機に設けられたアンテナと
前記電子部品とを
ダイバーシチ制御する手段を備えることを特徴とする
請求項１、２または３記載の携帯無線機。
前記アンテナと
前記電子部品とを
アダプティブ制御する手段を備えることを特徴とする
請求項１、２または３記載の携帯無線機。