JP2007201633A - 携帯無線機 - Google Patents

Abstract

【課題】アンテナの長さの調整を容易にし、アンテナを小型化した携帯無線機を提供する。
【解決手段】携帯無線機において、電磁波を送受信するアンテナ７に接するように、誘電体の防水パッキン８を設置する。アンテナ７は、第１の筐体１の内部に設置される。誘電体である防水パッキン８は、アンテナ７が送受信可能な電磁波の波長を短縮し、アンテナ７の小型化を可能にする。また、防水パッキン８は、第１の筐体１への水滴等の異物の侵入を防ぐ。
【選択図】図１

Description

本発明は、アンテナを小型化した携帯無線機に関する。

近年の携帯電話機は、小型化や薄型化が顕著になってきている。そのため、アンテナを実装するスペースを小さくすることが求められている。しかし、アンテナの大きさは使用する電波の周波数の波長によって決定されるため、単純にアンテナを小型化することは困難である。

また、アンテナを小さくすることを優先して、アンテナを小型化した場合には、アンテナの電気的な特性が劣化する。

図４は、アンテナを小型化する方法の一例を示す説明図である。図４に示す例では、アンテナ７を高誘電率の樹脂１４で囲み、一体成型している。図４（ａ）は、アンテナ７と樹脂１４とを一体成型した例を示す正面図である。図４（ｂ）は、アンテナ７と樹脂１４とを一体成型した例を示す側面図である。アンテナ７と樹脂１４とを一体成型すれば、アンテナ７の周りを囲んだ樹脂１４の誘電率によりアンテナ７が送受信可能な電磁波の波長短縮が起こるため、アンテナ７の長さを短くすることができ、アンテナ７を小型化することができる。

また、特許文献１には、高誘電率セラミックを用いたアンテナ用ケースが記載されている。

特開平６−１４０８２３号公報 （段落００１２〜００２２、図１）

携帯電話機などに実装されるアンテナは、理想的なエレメント長（アンテナの長さ）であっても、アンテナの周囲に実装された部品の影響により、電気的な特性が最適であるとは限らない。

そのため、アンテナが実装される筐体の条件に応じた調整が必要になる。具体的には、測定した電気的な特性に応じて、アンテナを長くしたり短くしたりする調整を行う。

しかし、図４に示すように、アンテナ７と樹脂１４とが一体成型されている場合、アンテナ７が樹脂１４に埋まっているため、アンテナ７を調整することは困難である。

そのため、携帯電話機の設計段階で、アンテナ７の長さが異なる携帯電話機の試作機を作成しなければならず、費用がかかるという問題がある。

また、アンテナ７の外形形状を変更する場合には、アンテナ７と樹脂１４とを一体成型する金型を変更しなければならず、時間と費用とがかかるという問題がある。

なお、携帯電話機のアンテナは伸縮するため、特許文献１に記載されているアンテナケースを携帯電話機に適用することはできない。

そこで、本発明は、アンテナを小型化し、アンテナの長さの調整を容易にすることができる携帯無線機を提供することを目的とする。

本発明による携帯無線機は、電磁波を送受信するアンテナエレメントと、アンテナエレメントに接するように設置され、誘電材料で形成され、外部から筐体内への異物の侵入を防ぐ保護誘電手段とを備えたことを特徴とする。

第１の筐体と、第２の筐体と、第１の筐体と第２の筐体とを接続する接続手段とを備え、第１の筐体または第２の筐体は、保護誘電手段が設置されたアンテナエレメントを内部に含んでもよい。

接続手段は、第１の筐体の一の面を第２の筐体が覆う閉状態から、第１の筐体の一の面を開放する開状態に遷移するように第１の筐体と第２の筐体とを接続してもよい。

保護誘電手段は、外部から筐体内への水の侵入を防いてもよい。また、アンテナエレメントは、プリント基板に形成され、プリント基板は、筐体に内蔵されていてもよい。

保護誘電手段は、アンテナエレメントに接する面の反対側の面に、凹部が設けられていてもよい。

本発明によれば、誘電体である保護誘電手段によってアンテナエレメントが送受信可能な電磁波の波長短縮が起こるため、アンテナを小型化することができる。アンテナを小型化したため、携帯無線機を安価に製造することができる。また、保護誘電手段をアンテナエレメントに接するように設置したため、アンテナと樹脂とを一体成型した場合に比べて、アンテナの長さの調整を容易にすることができる。

第１の筐体と、第２の筐体と、第１の筐体と第２の筐体とを接続する接続手段とを備えるように構成されている場合には、複数の筐体によって構成されている携帯無線機のアンテナを小型化することができる。

接続手段が、第１の筐体の一の面を第２の筐体が覆う閉状態から、第１の筐体の一の面を開放する開状態に遷移するように第１の筐体と第２の筐体とを接続するように構成されている場合には、折り畳み式携帯無線機のアンテナを小型化することができる。

アンテナエレメントが、筐体に内蔵されているプリント基板に形成されるように構成されている場合には、アンテナエレメントが形成されているプリント基板、および当該プリント基板を内蔵している筐体を小型化することができる。

保護誘電手段が、アンテナエレメントに接する面の反対側の面に、凹部が設けられているように構成されている場合には、保護誘電手段を軽量化することができる。

図１は、本発明による携帯無線機の実施の形態の一構成例を示す説明図である。ここでは、携帯無線機が携帯電話機である場合を例にして説明する。なお、図１は、携帯電話機の側面を示している。

本発明の携帯無線機の一例である携帯電話機１０は、上部筐体（第１の筐体）１、下部筐体（第２の筐体）２、および上部筐体１と下部筐体２とを接続するヒンジ部（接続手段）３を含む。

上部筐体１は、電気部品が実装されている上部プリント基板４と、情報を表示する表示部９と、電磁波を送受信するアンテナ７と、誘電材料で形成され、アンテナ７に接触する防水パッキン（保護誘電手段）８とを含む。下部筐体２は、電気部品が実装されている下部プリント基板５と、電池１３とを含む。上下基板接続部６は、例えば、フレキシブル基板によって実現され、上部プリント基板４と下部プリント基板５とを接続する。

ヒンジ部３は、上部筐体１の一の面を下部筐体２が覆う閉状態から、上部筐体１の一の面を開放する開状態に遷移するように上部筐体１と下部筐体２とを接続する。

アンテナ７は、プリント基板であるアンテナ基板１２と、アンテナ基板１２に形成され、電磁波を送受信するアンテナエレメント１１とによって構成され、上部筐体１の内壁に設けられた凸部や、両面接着テープ等によって上部筐体１の内部に固定される。また、防水パッキン８は、ヒンジ部６等の上部筐体１の外部から水滴等の異物が侵入することを防ぐように、アンテナ７と上部筐体１との間に、アンテナ７のアンテナエレメント１１に接触するように設置された誘電体であって、例えば、樹脂である。

図２は、アンテナ基板１２に形成されたアンテナエレメント１１を示す説明図である。図２（ａ）は、防水パッキン８が誘電体でない場合のアンテナエレメント１１を示す説明図である。

図２（ａ）に示す例では、アンテナエレメント１１が形成されているアンテナ基板１２の幅が４０ｍｍであるものとする。図２（ａ）に示す例では、アンテナエレメント１１は、アンテナ基板１２の左下端の近傍から、上方向に直線状に形成され、アンテナ基板１２の上端の近傍で、例えば、右方向に１ｍｍ直線状に形成され、そして、アンテナ基板１２の下端の近傍まで下方向に直線状に形成される。そして、図２（ａ）に示す例では、アンテナエレメント１１は、アンテナ基板１２の左下端の近傍から、右上端の近傍（アンテナエレメント１１の先端）に至るまで、上方向、右方向、下方向、右方向の順に、繰り返し形成される。

図２（ｂ）は、防水パッキン８が誘電体である場合のアンテナエレメント１１を示す説明図である。ここでは、比誘電率ε_ｒ＝３．０、厚さ３ｍｍの防水パッキン８がアンテナエレメント１１に接触している場合を例に説明する。

図２（ｂ）に示すように、アンテナエレメント１１は、図２（ａ）に示す例と同様に、アンテナ基板１２の左下端の近傍から、上方向に直線状に形成され、アンテナ基板１２の上端の近傍で、例えば、右方向に１ｍｍ直線状に形成され、そして、アンテナ基板１２の下端の近傍まで下方向に直線状に形成される。そして、図２（ｂ）に示す例では、アンテナエレメント１１が、アンテナ基板１２の左下端の近傍から、右下端の近傍（アンテナエレメント１１の先端）に至るまで、上方向、右方向、下方向、右方向の順に、繰り返し形成される。

図２（ｂ）に示す例では、アンテナエレメント１１が防水パッキン８に接触しているため、送受信することができる電磁波の波長が短縮する。そのため、シミュレーション実験の結果、図２（ａ）に示す例（アンテナエレメント１１に防水パッキン８が接触していない場合）よりも短いアンテナエレメント１１が形成されたアンテナ基板１２で、図２（ａ）に示す例と同等な電気的特性を得ることができる。

つまり、図２（ｂ）に示すように、アンテナエレメント１１に接触するように誘電体の防水パッキン８を用いた場合、誘電体の防水パッキン８を用いない場合（図２（ａ）に示す例の場合。）に比べ、アンテナエレメント１１が形成されるアンテナ基板１２の幅を小さくすることができる。具体的には、アンテナ基板１２の幅を、約９ｍｍ（約２５％）小さくすることができる。

以上に述べたように、この実施の形態によれば、誘電体の防水パッキン８をアンテナエレメント１１に接触するように設置したため、アンテナ基板１２およびアンテナ７を小型化することができる。

そして、アンテナ７を小型化することができるため、アンテナ７を搭載する携帯電話機を小型化し、安価に製造することができる。

また、アンテナと樹脂とを一体成型する場合には、板金で成型するアンテナの抜き型と、アンテナの形を形成する樹脂の型との２つの金型が必要になるが、この実施の形態では、アンテナエレメント１１をプリント基板上の形成するので、防水パッキン８の成型用として１つの金型を用いればよく、金型にかかる費用を削減することができる。

また、図２（ｂ）に例示するアンテナ基板１２と同様な面積で、誘電体の防水パッキン８を用いずに図２（ｂ）に例示するアンテナ７と同等な電気的特性を得るためには、アンテナ７を立体的に構成しなければならず、費用がかかる。したがって、この実施の形態は、そのような場合に比べて、安価で同等な電気的特性を得ることができる。

なお、この実施の形態では、比誘電率ε_ｒ＝３．０、厚さ３ｍｍの防水パッキン８を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これよりも高い誘電率の防水パッキンや、これよりも低い誘電率の防水パッキンを用いてもよいし、これよりも厚い防水パッキンや、これよりも薄い防水パッキンを用いてもよい。

この実施の形態で例示した比誘電率よりも高い誘電率の防水パッキンを用いれば、アンテナ７をさらに小型化することができる。

また、この実施の形態によれば、アンテナエレメント１１をプリント基板上に形成したので、アンテナエレメント１１の長さ（電気長）の調整を容易に行うことができる。

なお、防水パッキン８におけるアンテナエレメント１１と接触する面の反対側の面に凹部を設け、防水パッキン８を軽量化してもよい。

図３は、軽量化した防水パッキン８を示す説明図である。図３（ａ）は、軽量化した防水パッキン８の正面図である。図３（ｂ）は、軽量化した防水パッキン８の側面図である。図３に示すように、アンテナエレメント１１との接触を維持しながら、防水パッキン８の端部を除いた部分を薄くすると、防水パッキン８を軽量化することができる。

なお、本明細書では、携帯無線機として携帯電話機を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙ ｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）端末や、無線通信機能を有する携帯端末にも適用可能である。

本発明は、携帯電話機や、ＰＨＳ端末等の携帯無線機に適用することができる。

本発明による携帯無線機の実施の形態の一構成例を示す説明図である。 アンテナ基板１２に形成されたアンテナエレメント１１を示す説明図である。 軽量化した防水パッキン８を示す説明図である。 アンテナを小型化する方法の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ 上部筐体
２ 下部筐体
３ ヒンジ部
４ 上部プリント基板
５ 下部プリント基板
６ 上下基板接続部
７ アンテナ
８ 防水パッキン
９ 表示部
１０ 携帯電話機
１１ アンテナエレメント
１２ アンテナ基板
１３ 電池
１４ 樹脂

Claims (6)

1. 電磁波を送受信するアンテナエレメントと、
   前記アンテナエレメントに接するように設置され、誘電材料で形成され、外部から筐体内への異物の侵入を防ぐ保護誘電手段とを備えた
   ことを特徴とする携帯無線機。
2. 第１の筐体と、
   第２の筐体と、
   前記第１の筐体と前記第２の筐体とを接続する接続手段とを備え、
   前記第１の筐体または前記第２の筐体は、保護誘電手段が設置されたアンテナエレメントを内部に含む
   請求項１記載の携帯無線機。
3. 接続手段は、第１の筐体の一の面を第２の筐体が覆う閉状態から、前記第１の筐体の前記一の面を開放する開状態に遷移するように前記第１の筐体と前記第２の筐体とを接続する
   請求項２記載の携帯無線機。
4. 保護誘電手段は、外部から筐体内への水の侵入を防ぐ
   請求項１から請求項３のうちいずれか１項記載の携帯無線機。
5. アンテナエレメントは、プリント基板に形成され、
   前記プリント基板は、筐体に内蔵されている
   請求項１から請求項４のうちいずれか１項記載の携帯無線機。
6. 保護誘電手段は、アンテナエレメントに接する面の反対側の面に、凹部が設けられている
   請求項１から請求項５のうちいずれか１項記載の携帯無線機。

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