JP2009005171A - 無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁性体を含む遮へい部材を用いてアンテナから人体方向への電磁波の放射を少なくとも部分的に遮へいすることにより、無線装置の使用周波数における放射効率を改善すると共に、他の周波数における遮へい部材の磁性体による損失を抑える。
【解決手段】無線装置１は、基板１１、アンテナ１２及び遮へい部材１３を有する。遮へい部材１３の有する磁性体素子１３ａないし１３ｄは、それぞれの長手方向をアンテナ１２から放射される電磁波の主偏波の向きに略直交させると共に、当該主偏波と同じ向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返して配設される。磁性体素子１３ａないし１３ｄが隣どうしの間隔を設けたことにより、近傍に設けたループアンテナ１５が給電されたときに発生する磁界が印加される磁性体素子の実効的な面積を、上記の間隔を設けない場合より減らして磁性体による損失を抑える。
【選択図】図４

Description

本発明は無線装置に係り、特に磁性体を含めて構成される無線装置に関する。

携帯電話機のような無線装置は人体に近接させて用いられるために、放射パターンが人体方向を向くことによってアンテナの放射効率が低下することがある。このような問題に対して、磁性体を利用する解決策が検討されている（例えば、特許文献１参照。）。

上記の特許文献１は、アンテナ又は金属製の筐体を電磁波の放射源とする携帯電話機において、電磁波の電力をほとんど吸収しないように定数を選んだ磁性体又は誘電体からなる反射板を設けることにより、放射効率を改善するという技術を記載している。

しかし、磁性体の作用により例えば携帯電話用の周波数帯においてアンテナの放射効率を改善することができても、磁性体の定数（複素比誘電率）は周波数特性を有するから、他の周波数帯においてはその磁性体による損失が無視できないことがある。例えば１３メガヘルツ（ＭＨｚ）帯を用いる非接触型無線識別（ＲＦＩＤ）タグを内蔵する携帯電話機において、上記の磁性体による損失のためにＲＦＩＤ用のアンテナの性能が劣化するようなことが考えられる。
特開２０００−３２３９２１号公報（第２乃至５ページ、図１）

携帯電話機等の無線装置においては、多機能化とそれに伴う多周波化が進みつつある。上述した特許文献１に記載された従来の技術によれば、磁性体又は誘電体からなる反射板の材質が携帯電話以外のシステムの使用周波数において損失性である場合には、反射板を当該システムのアンテナから遠ざける必要が生じる。これは、携帯電話機のような小型の無線装置における実装上の制約を考慮すると、難しい場合が多い。

すなわち、無線装置のある周波数における放射効率を改善するために設けた遮へいや反射の役割を負う部材が他の周波数における損失の原因になることを、実装上の制約の下でもなるべく避ける必要がある。

本発明は上記問題を解決するためになされたもので、磁性体素子を含む遮へい部材を用いて無線装置のアンテナから人体方向への電磁波の放射を遮へいすることにより、使用周波数における放射効率を改善すると共に、他の周波数における遮へい部材の磁性体による損失をできるだけ抑えることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の無線装置は、少なくとも第１の周波数において使用される無線装置において、電磁波の放射手段と、複数の磁性体素子を有し、前記磁性体素子はそれぞれ長手方向を前記放射手段が放射する電磁波の主偏波と略直交するように向けると共に、前記主偏波と略同じ向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されてなる遮へい部材とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、磁性体素子を含む遮へい部材を用いてアンテナから人体方向への電磁波の放射を遮へいする無線装置の構成において、主偏波の向きに対応する磁性体素子の形状及び配置の選択により、使用周波数における放射効率を改善すると共に他の周波数における遮へい部材の磁性体による損失をできるだけ抑えることができる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。なお以下の各図を参照しながら上下左右又は水平、垂直（鉛直）をいうときは、特に断らない限り、図が表された紙面における上下左右又は水平、垂直（鉛直）を意味するものとする。また、各図の間で同一の符号は、同一の構成を表すものとする。

以下、図１乃至図７を参照して、本発明の実施例１を説明する。図１（ａ）は、本発明の実施例１に係る無線装置１の使用状況の一例を表す図である。無線装置１は、破線で表した筐体１０に基板１１、アンテナ１２及び遮へい部材１３を格納してなる。無線装置１は、例えば携帯電話用の周波数（説明の便宜上、第１周波数と呼ぶ。）において、図示したように人体頭部（又は胸部、腰部をはじめとする人体の他の部分）に近づけて使用されることがある。

アンテナ１２は例えばダイポール型として構成され、第１周波数の２分の１波長相当の素子長を有するものとする。アンテナ１２は基板１１の一方の面の側に配設され、基板１１上の給電点１４において給電される。アンテナ１２は基板１１外に設けられた導体素子からなるものとしてもよく、基板１１の導体パターンからなるものとしてもよい。アンテナ１２は、無線装置１が図１のように置かれた状態で垂直の向きに配設されている。

遮へい部材１３は、複数の磁性体素子を有してなる。遮へい部材１３は、基板１１をはさんでアンテナ１２と反対の側に配設されている。したがって無線装置１は、遮へい部材１３によりアンテナ１２を人体頭部から少なくとも部分的に遮へいすることができる。このような遮へいによって、無線装置１は、人体との近接によるアンテナ１２の放射効率低下を抑えることができる。

なお、遮へい部材１３が基板１１の（アンテナ１２と反対側の）面上に形成されていてもよい。図１（ｂ）は、その場合の各構成間の位置関係を、基板１１の人体頭部側の面が見える向きから表す図である。遮へい部材１３は、例えばシート状又はフィルム状に形成された個々の磁性体素子が筐体１０又は基板１１の面上に貼付されて構成されるが、そのような構成法に限るものではない。

図２は、無線装置１の主要な構成を図１における右側の方向から見て表す図である。遮へい部材１３は、複数の磁性体素子１３ａ、１３ｂ、１３ｃ及び１３ｄを有してなる（磁性体素子の個数は４とは限らないが、実施例１では４であると仮定して説明する。）。磁性体素子１３ａないし１３ｄは、それぞれ長手方向を水平に向けると共に、垂直の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されている。なお、磁性体素子１３ａないし１３ｄのそれぞれの形状及び相互の位置関係については、後で図７を参照して改めて説明する。

図３は、図２に表した無線装置１の構成において、アンテナ１２が給電されたときに生じる高周波電流及び磁界の向きを概念的に表す図である。垂直の向きに配設されたアンテナ１２の素子に沿って、ブロック矢印で表した（又はその逆の）向きに高周波電流が分布する。そうすると、アンテナ１２の素子の向きに直交する仮想的な水平面内において、上記の高周波電流の周りに破線で表すような磁界が励起される。

次に上記の磁界によって電界が励起され、以下、電磁波の伝搬を概念的に説明するモデルに従えば磁界と電界が交互に励起されて伝搬する。このようにして伝搬する電界の向きが主偏波の向きであり、これはアンテナ１２の素子に分布する高周波電流の向きに等しく、図３においては垂直の向きに相当する。したがって、磁性体素子１３ａないし１３ｄは、それぞれ長手方向をアンテナ１２が放射する電磁波の主偏波と略直交するように向けて配設されていることになる。

一方、磁界の向きは電界の向きに直交するから、アンテナ１２が給電されたときの遮へい部材１３が配設された面内における磁界の向きは、磁性体素子１３ａないし１３ｄの長手方向の向きにほぼ一致する。そうすると、磁性体素子１３ａないし１３ｄの比透磁率が周囲の比透磁率よりも高いために磁性体素子１３ａないし１３ｄを貫く磁束密度が相対的に高まり、遮へい部材１３を超えて人体方向へ伝搬する磁界の割合が低下する。

磁性体素子１３ａないし１３ｄは、図２又は図３において垂直の向き（アンテナ１２が放射する電磁波の主偏波と略同じ向き）に、隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されている。このように間隔を設けることの効果について、次に図４及び図５を参照して説明する。図４は、無線装置１がループアンテナ１５を備える場合の主要な構成を、図２と同じように見て表す図である。

この場合、図４に示すように、無線装置１は遮へい部材１３の近傍であって基板１１と略平行な面内にループアンテナ１５を有する。ループアンテナ１５は、例えば非接触型無線識別機能（ＲＦＩＤ）用のアンテナとする。ループアンテナ１５が遮へい部材１３の近傍に配設されるのは、実装上の都合によるものと仮定する。説明の便宜上、ループアンテナ１５の動作周波数を第２周波数と呼ぶ（第２周波数は第１周波数と異なる値をとる。例えばＲＦＩＤの場合は１３ＭＨｚ帯であるが、これに限るものではない。）。

図５は、遮へい部材１３の構成、形状及びループアンテナ１５との関係を、他の例と対比して表す図である。図５（ａ）は、図４から遮へい部材１３とループアンテナ１５だけを取り出して表す。図５（ｂ）は、同図（ａ）における遮へい部材１３を、外形・外寸及び比透磁率が等しくすき間のない単一の磁性体素子からなる遮へい部材１３ｘで置き換えた構成を表す。図５（ｃ）は、同図（ａ）における遮へい部材１３を、それぞれ長手方向を垂直に向けて配設された複数の磁性体素子１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ及び１３ｊを有してなる遮へい部材１３ｙで置き換えた構成を表す。

図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のいずれの図においても、ループアンテナ１５が第２周波数において給電されたときに発生する磁界が、遮へい部材１３、１３ｘ又は１３ｙに印加される。遮へい部材１３ｘはすき間がないので、上記の磁界が印加される実効的な面積が遮へい部材１３又は１３ｙよりも大きい。

遮へい部材１３、１３ｘ又は１３ｙの比透磁率は、もともと第１周波数における遮へいを目的として、第１周波数が属する周波数帯において磁性体による損失が小さくなるように選ばれる。したがって、第２周波数が属する周波数帯においては、遮へい部材１３、１３ｘ又は１３ｙの磁性体による損失が無視できずに動作の妨げとなることがある。遮へい部材１３又は１３ｙと遮へい部材１３ｘを比べると、遮へい部材１３又は１３ｙの方が磁界の印加される実効的な面積が小さいから、磁性体による損失が相対的に小さくて済む。

次に図６を参照して、遮へい部材１３、１３ｘ、１３ｙそれぞれの第１周波数における遮へい性能を比較する。図６は、図１に示したような状況を模擬すると共に遮へい部材を設けない場合と遮へい部材１３、１３ｘ又は１３ｙを設けた場合の４通りの条件で、アンテナ１２の放射効率をシミュレーションにより求めて表す図である。なお、シミュレーションの条件として人体ファントムに無線装置１を近接させた場合を想定し、ファントムと遮へい部材１３（又は１３ｘ若しくは１３ｙ）の間隔を５ミリメートル（ｍｍ）、遮へい部材１３（又は１３ｘ若しくは１３ｙ）とアンテナ１２の間隔を５ｍｍ、周波数を９００ＭＨｚとした。

図６の横軸は、遮へい部材の有無又は区別についての場合分けに対応する。図６の縦軸は、アンテナ１２の放射効率を表す（単位はパーセント）。図６によれば、アンテナ１２の放射効率は、遮へい部材を設けない場合に約１４パーセント、遮へい部材１３又は１３ｘを設けた場合に約２２パーセント、遮へい部材１３ｙを設けた場合に約１８パーセントである。

遮へい部材を設けない場合には、アンテナ１２から放射される第１周波数の電磁波が相対的に大きな割合で人体方向にも伝搬するから、上記の４通りの条件のうちではアンテナ１２の放射効率が最も低下する。これに対して、すき間のない遮へい部材１３ｘを設けた場合は、アンテナ１２から放射される電磁波を遮へいする割合が上記の４通りの条件のうちでは最も高く、アンテナ１２の放射効率が最も改善される。

これに対して、横長に形成された複数の磁性体素子からなる遮へい部材１３を設けた場合は、前述したように磁界の向きが各磁性体素子の長手方向にほぼ一致するから、磁界の向きに沿って高透磁率の条件が空間的に長く続くという形にすることができる。その結果、アンテナ１２から放射される電磁波を遮へいする割合は遮へい部材１３ｘを設けた場合に比べて大差がなく、遮へい部材１３を設けた場合のアンテナ１２の放射効率は遮へい部材１３ｘを設けた場合の値とほとんど変わらない。

一方、縦長に形成された複数の磁性体素子からなる遮へい部材１３ｙを設けた場合は、磁界の向きが各磁性体素子の長手方向にほぼ直交するから、磁界の向きに沿って高透磁率の条件が空間的に長続きしない形になる。その結果、アンテナ１２から放射される電磁波を遮へいする割合は遮へい部材１３又は１３ｘを設けた場合に比べて低下し、遮へい部材１３ｙを設けた場合のアンテナ１２の放射効率は遮へい部材１３又は１３ｘを設けた場合の値に比べて絶対値で約４パーセント、相対値で約１８パーセント低下する。

以上説明したとおり、遮へい部材１３は、第１周波数における遮へい性能の点ですき間のない遮へい部材１３ｘに大差がなく、かつ、縦長に形成された複数の磁性体素子からなる遮へい部材１３ｙよりも優れている。また、遮へい部材１３の第２周波数における磁性体による損失を、すき間のない遮へい部材１３ｘの磁性体による損失よりも低くすることができる。

図７を参照して、遮へい部材１３を構成する磁性体素子１３ａないし１３ｄのそれぞれの形状及び相互の位置関係について説明する。図７は、これらの形状及び位置関係を複数例示する図である。図７（ａ）ないし（ｃ）においては、図３と同様に、第１周波数の電磁波の主偏波が垂直方向を向くものとする。

図７（ａ）においては、磁性体素子１３ａないし１３ｄの縦方向（主偏波と同じ向き）の幅と隣どうしの間隔が一定である。また、磁性体素子１３ａないし１３ｄの横方向（主偏波と直交する向き、長手方向）の長さは一定で、両端の位置が揃っている。

図７（ａ）において、磁性体素子１３ａないし１３ｄのうち隣り合う対（磁性体素子１３ａと１３ｂ、１３ｂと１３ｃ、１３ｃと１３ｄ）どうしの間隔を“ｄ”とする。磁性体素子１３ａないし１３ｄは、それぞれ長手方向を主偏波と直交するように向けると共に、主偏波と同じ向きに隣どうしの間隔（ｄ）を設けて繰り返し配設されている。ここで上記の隣どうしの間隔は、経験上、例えば第１周波数の波長の１０分の１相当以下にすることが遮へい性能を有効に発揮するために好ましい。

図７（ｂ）においては、磁性体素子１３ａないし１３ｄの縦方向（主偏波と同じ向き）の幅も、隣どうしの間隔もまちまちである。また、磁性体素子１３ａないし１３ｄの横方向（主偏波と直交する向き、長手方向）の長さは一定で、両端の位置が揃っている。

図７（ｂ）において、磁性体素子１３ａと１３ｂの間隔を“ｄ１”、磁性体素子１３ｂと１３ｃの間隔を“ｄ２”、磁性体素子１３ｃと１３ｄの間隔を“ｄ３”とする。“ｄ１”、“ｄ２”、“ｄ３”の値はまちまちであるが、いずれも例えば第１周波数の波長の１０分の１相当以下にすることが好ましい。すなわち、磁性体素子１３ａないし１３ｄは、それぞれ長手方向を主偏波と直交するように向けると共に、主偏波と同じ向きに隣どうしの間隔（ｄ１、ｄ２又はｄ３）を設けて繰り返し配設されている。

図７（ｃ）においては、磁性体素子１３ａないし１３ｄの縦方向（主偏波と同じ向き）の幅と隣どうしの間隔は、図７（ｂ）の場合と同じである。また、磁性体素子１３ａないし１３ｄの横方向（主偏波と直交する向き、長手方向）の長さと両端の位置はまちまちである。このような場合であっても、磁性体素子１３ａないし１３ｄは、それぞれ長手方向を主偏波と直交するように向けると共に、主偏波と同じ向きに隣どうしの間隔（ｄ１、ｄ２又はｄ３）を設けて繰り返し配設されている。

遮へい部材１３を構成する磁性体素子の形状、位置関係さらには個数については、この他さまざまに変形することができる（例えば、磁性体素子どうしが必ずしも平行でない、形状が長四角形ではない、長手方向が主偏波に直交する向きと必ずしも一致しない等。）。そのような変形例についても、各磁性体素子が長手方向を主偏波と略直交するように向けると共に、主偏波と略同じ向きに隣どうしで対波長比がある程度の値以下の間隔を設けて繰り返し配設されているならば、上述した効果を発揮することができる。

図３において、アンテナ１２が給電されたときにアンテナ１２の素子に沿って分布する高周波電流の振幅は、給電点１４とその近傍において最大となる。したがって、当該高周波電流によって励起される磁界の振幅も、給電点１４とその近傍において最大であるから、無線装置１の実装上の都合が許す限り遮へい部材１３を給電点１４の近傍に配設することが好ましい。

遮へい部材１３に含まれる磁性体素子１３ａないし１３ｄが、それぞれ異方性を有するとしてもよい。異方性磁性体は、磁化困難軸の向きに高い比透磁率を示すことが知られている。そこで、異方性を有する磁性体素子１３ａないし１３ｄの長手方向と磁化困難軸の向きを略一致させて、アンテナ１２が放射する第１周波数の電磁波の主偏波に略直交する向きに磁化困難軸の向きを合わせることにより、当該方向の磁界に対して高い比透磁率が作用するので第１周波数に対する遮へい効果を高めることができる。

磁性体素子１３ａないし１３ｄの材料は、第１周波数においてできるだけ低損失のものであることが好ましい。放射された電磁波のエネルギーが遮へい部材１３において熱損失として失われることは、放射効率の低下を招くからである。したがって、磁性体素子１３ａないし１３ｄは、それぞれ第１周波数における複素比透磁率の実数部の値が虚数部の値より大きい材料からなるものであることが好ましい。

本発明の実施例１によれば、磁性体素子の長手方向を主偏波と略直交する向きに合わせると共に主偏波の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設してなる遮へい部材により、１の周波数における遮へい効果と他の周波数における磁性体による損失の抑制を同時に図ることができる。

以下、図８を参照して、本発明の実施例２を説明する。図８は、実施例２に係る無線装置２の主要な構成を表す図である。無線装置２は、図示しない筐体に基板２１、モノポール型のアンテナ２２及び遮へい部材２３を格納してなる。無線装置２は、実施例１の無線装置１と同様に、例えば携帯電話用の第１周波数において人体頭部（又は胸部、腰部をはじめとする人体の他の部分）に近づけて使用されることがある。

アンテナ２２は第１周波数の４分の１波長相当の素子長を有し、基板２１上の給電点２４において給電される。アンテナ２２は基板２１外に設けられた導体素子からなるものとしてもよく、基板２１の導体パターンからなるものとしてもよい。

モノポール型のアンテナ２２が第１周波数において給電されたとき、高周波電流がアンテナ２２の素子に沿って分布するのに加えて、図８のブロック矢印で表したように基板２１の接地導体の端辺に沿う向きに分布する。例えば図８に表したようにアンテナ２２の素子が折り返されて、折り返しの前後で空間的に逆を向く電流による電磁波の放射が互いに相殺するような場合に、アンテナ２２の素子よりも基板２１の接地導体の方が電磁波の主たる放射源として作用することがある。この場合に放射される電磁波の主偏波の向きは、ブロック矢印と同じ垂直の向きである。

遮へい部材２３は、実施例１の遮へい部材１３と同様に、上述したような電磁波の放射源と人体との間に位置するように（例えば基板２１の図８における裏面側に）配設される。遮へい部材２３は、複数の磁性体素子２３ａ、２３ｂ、２３ｃ及び２３ｄを有してなる（実施例１と同じく、磁性体素子の個数を４に限るものではない。）。

上記の磁性体素子２３ａないし２３ｄは、それぞれ長手方向を水平に向けると共に、垂直の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されている。したがって、磁性体素子２３ａないし２３ｄは、それぞれ長手方向を上記の放射される電磁波の主偏波と略直交するように向けて配設されている。

そうすると、遮へい部材２３は実施例１の遮へい部材１３と同様に、第１周波数においてすき間のない遮へい部材と大差のない遮へい性能を発揮することができる。また、遮へい部材２３は、第１周波数以外の周波数においてすき間のない遮へい部材よりも磁性体による損失を抑制することができる。この場合において、上記の隣どうしの間隔は、経験上、例えば第１周波数の波長の１０分の１相当以下にすることが遮へい性能を有効に発揮するために好ましい。

なお、遮へい部材２３は、実施例１の遮へい部材１３と同じように構成されるものとし、個々の磁性体素子２３ａ等の形状、位置関係、個数等は、実施例１で説明したのと同じくさまざまに変形することができる。それらの変形例を含めて、各磁性体素子が長手方向を主偏波と略直交するように向けると共に、主偏波と略同じ向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されているならば、上述した効果を発揮することができる。

実施例１について説明したのと同様に、無線装置の実装上の都合が許す限り遮へい部材２３を給電点２４の近傍に配設することが好ましい。また、遮へい部材２３に含まれる磁性体素子２３ａないし２３ｄにそれぞれ異方性を持たせ、それらの長手方向と磁化困難軸の向きを略一致させることにより、第１周波数に対する遮へい効果を高めることができる。磁性体素子２３ａないし２３ｄは、それぞれ第１周波数における複素比透磁率の実数部の値が虚数部の値より大きい材料からなるものであることが好ましい。

本発明の実施例２によれば、基板の接地導体を電磁波の主たる放射源とする無線装置においても、本発明に係る遮へい部材の構成によって、１の周波数における遮へい効果と他の周波数における磁性体による損失の抑制を同時に図ることができる。

以下、図９を参照して、本発明の実施例３を説明する。図９は、実施例３に係る無線装置３の主要な構成を表す図である。無線装置３は、図示しない筐体に基板３１、モノポール型のアンテナ３２並びに遮へい部材３３及び３４を格納してなる。無線装置３は、実施例１の無線装置１と同様に、例えば携帯電話用の第１周波数において人体頭部（又は胸部、腰部をはじめとする人体の他の部分）に近づけて使用されることがある。

アンテナ３２は第１周波数の４分の１波長相当の素子長を有し、基板３１上の給電点３５において給電される。アンテナ３２は基板３１外に設けられた導体素子からなるものとしてもよく、基板３１の導体パターンからなるものとしてもよい。

モノポール型のアンテナ３２が第１周波数において給電されたとき、高周波電流がアンテナ３２の素子に沿う向きに分布する（横向きのブロック矢印で表す。）のに加えて、基板３１の接地導体の端辺に沿う向きに分布する（縦向きのブロック矢印で表す。）。図９の場合には、アンテナ３２の素子と基板３１の接地導体の両方が電磁波の主たる放射源として作用する。この場合に放射される電磁波は、アンテナ３２の素子を放射源とする主偏波が水平の（横向きのブロック矢印と同じ）向きである成分と、基板３１の接地導体を放射源とする主偏波が垂直の（縦向きのブロック矢印と同じ）向きである成分を含む。

遮へい部材３３、３４は、実施例１の遮へい部材１３と同様に、上述したような電磁波の放射源と人体との間に位置するように（例えば基板３１の図９における裏面側に）配設される。遮へい部材３３は、破線の楕円で囲んで表した複数の磁性体素子を有してなる。遮へい部材３４は、一点鎖線の楕円で囲んで表した複数の磁性体素子を有してなる。

上記の遮へい部材３３に含まれる磁性体素子は、それぞれ長手方向を垂直に向けると共に、水平の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されている。したがって、遮へい部材３３に含まれる磁性体素子は、それぞれ長手方向をアンテナ３２の素子を放射源とする電磁波の主偏波と略直交するように向けて配設されている。

上記の遮へい部材３４に含まれる磁性体素子は、それぞれ長手方向を水平に向けると共に、垂直の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されている。したがって、遮へい部材３４に含まれる磁性体素子は、それぞれ長手方向を基板３１の接地導体を放射源とする電磁波の主偏波と略直交するように向けて配設されている。

そうすると、遮へい部材３３、３４は実施例１の遮へい部材１３と同様に、第１周波数においてすき間のない遮へい部材と大差のない遮へい性能を発揮することができる。また、遮へい部材３３、３４は、第１周波数以外の周波数においてすき間のない遮へい部材よりも磁性体による損失を抑制することができる。この場合において、上記の隣どうしの間隔は、経験上、例えば第１周波数の波長の１０分の１相当以下にすることが遮へい性能を有効に発揮するために好ましい。

なお、遮へい部材３３、３４は、それぞれ実施例１の遮へい部材１３と同じように構成されるものとし、個々の磁性体素子の形状、位置関係、個数等は、実施例１で説明したのと同じくさまざまに変形することができる。それらの変形例を含めて、各磁性体素子が長手方向を主偏波と略直交するように向けると共に、主偏波と略同じ向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されているならば、上述した効果を発揮することができる。

実施例１について説明したのと同様に、無線装置の実装上の都合が許す限り遮へい部材３３、３４を給電点３５の近傍に配設することが好ましい。また、遮へい部材３３、３４に含まれる磁性体素子にそれぞれ異方性を持たせ、それらの長手方向と磁化困難軸の向きを略一致させることにより、第１周波数に対する遮へい効果を高めることができる。これらの磁性体素子は、それぞれ第１周波数における複素比透磁率の実数部の値が虚数部の値より大きい材料からなるものであることが好ましい。

本発明の実施例３によれば、無線装置のアンテナ素子と基板の接地導体の両方を主たる放射源として、主偏波の向きが異なる成分を含む電磁波を放射する場合にも、本発明に係る遮へい部材の構成によって、１の周波数における遮へい効果と他の周波数における磁性体による損失の抑制を同時に図ることができる。

以下、図１０を参照して、本発明の実施例４を説明する。図１０（ａ）は、実施例４に係る無線装置４ａの主要な構成を表す図である。無線装置４ａは、図示しない筐体に基板４１、アンテナ４２、遮へい部材４３ａ及びカメラ４４を格納してなる。アンテナ４２は例えばモノポール型であって、基板４１上の給電点４５において給電される。アンテナ４２が例えば携帯電話用の第１周波数において給電されたとき、実施例２について説明したのと同様に基板４１の接地導体の端辺に沿ってブロック矢印で表した向きに高周波電流が分布する。

遮へい部材４３ａは、上下に分けて表した２の磁性体素子を有している。これらの磁性体素子は、それぞれ長手方向を水平に向けると共に、垂直の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されている。したがって、遮へい部材４３ａに含まれる磁性体素子は、それぞれ長手方向を第１周波数において放射される電磁波の主偏波と略直交するように向けて配設されている。

遮へい部材４３ａの磁性体素子どうしの位置関係を上記の範囲に保ちながら垂直方向の間隔を設けることにより、カメラ４４を基板４１上でこれらの磁性体素子の間に設けることができる。一般に無線装置の実装上、カメラに限らず多様な部品や筐体内面のリブ等をよけながら取り付けた磁性体素子によって遮へい部材を構成する必要がある。図４（ａ）はその一例を表すが、このような場合であっても実施例１ないし３について述べたように放射される電磁波の主偏波の向きに応じつつ、磁性体素子どうしの間隔を他部品の実装に活用するように形状及び配置を選ぶことができる。その結果、無線装置４ａは第１周波数における遮へい性能を発揮することができる。

図１０（ｂ）は、実施例４に係る無線装置４ｂの主要な構成を表す図である。無線装置４ｂは、無線装置４ａの遮へい部材４３ａを遮へい部材４３ｂで置き換えたものである。その他の構成は無線装置４ａの構成とそれぞれ同じであるから、同一の符号を付して表すものとする。

遮へい部材４３ｂは、上下に分けて表した２の磁性体素子を有している。これらの磁性体素子は、例えば横倒しのＬ字型をなして形成されている。このような形状の磁性体素子も、それぞれ長手方向を水平に向けると共に、垂直の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されることにより、無線装置４ｂの第１周波数における遮へい性能の発揮に寄与することができる。

図１０（ｃ）は、実施例４に係る無線装置４ｃの主要な構成を表す図である。無線装置４ｃは、無線装置４ａの遮へい部材４３ａを遮へい部材４３ｃで置き換えたものである。その他の構成は無線装置４ａの構成とそれぞれ同じであるから、同一の符号を付して表すものとする。

遮へい部材４３ｃは、上下に分けて表した２の磁性体素子を有している。これらの磁性体素子は、例えば横倒しの浅いＣ字型をなして形成されている。このような形状の磁性体素子も、それぞれ長手方向を水平に向けると共に、垂直の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されることにより、無線装置４ｃの第１周波数における遮へい性能の発揮に寄与することができる。

図１０（ｄ）は、実施例４に係る無線装置４ｄの主要な構成を表す図である。無線装置４ｄは、無線装置４ａの遮へい部材４３ａを遮へい部材４３ｄで置き換えたものである。その他の構成は無線装置４ａの構成とそれぞれ同じであるから、同一の符号を付して表すものとする。

遮へい部材４３ｄは、上下に分けて表した２の磁性体素子を有している。これらの磁性体素子は、例えば一部を虫食い状にくり抜かれて形成されている。このような形状の磁性体素子も、それぞれ長手方向を水平に向けると共に、垂直の向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されることにより、無線装置４ｄの第１周波数における遮へい性能の発揮に寄与することができる。

実施例１について説明したのと同様に、無線装置の実装上の都合が許す限り遮へい部材４３ａないし４３ｄを給電点４５の近傍に配設することが好ましい。また、遮へい部材４３ａないし４３ｄに含まれる磁性体素子にそれぞれ異方性を持たせ、それらの長手方向と磁化困難軸の向きを略一致させることにより、第１周波数に対する遮へい効果を高めることができる。これらの磁性体素子は、それぞれ第１周波数における複素比透磁率の実数部の値が虚数部の値より大きい材料からなるものであることが好ましい。

本発明の実施例４によれば、遮へい部材を構成する磁性体素子の隣どうしの間隔を他の部品用のスペースとして利用したり、磁性体素子の一部の形状を変えたりすることによって実装上の自由度を高めることができるという、付加的な効果が得られる。

以上の各実施例の説明において、基板、アンテナ素子、磁性体素子、その他の部品の種類、形状、構成、配置等は例示であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲でさまざまな変形が可能である。

本発明の実施例１に係る無線装置の使用状況の一例を表す図。 実施例１に係る無線装置の主要な構成を表す図。 実施例１においてアンテナが給電されたとき生じる高周波電流と磁界の向きを表す図。 実施例１に係る無線装置のループアンテナを含む主要な構成を表す図。 実施例１に係る遮へい部材の構成、形状及びループアンテナとの関係を、他の例と対比して表す図。 実施例１に係るアンテナの放射効率をシミュレーションにより求め、他の例と対比して表す図。 実施例１に係る遮へい部材を構成する磁性体素子それぞれの形状及び相互の位置関係について、３通りの例を表す図。 本発明の実施例２に係る無線装置の主要な構成を表す図。 本発明の実施例３に係る無線装置の主要な構成を表す図。 本発明の実施例４に係る無線装置の主要な構成を４通り例示する図。

符号の説明

１、２、３、４ａないし４ｄ 無線装置
１０ 筐体
１１、２１、３１、４１ 基板
１２、２２、３２、４２ アンテナ
１３、１３ｘ、１３ｙ、２３、３３、３４、４３ａないし４３ｄ 遮へい部材
１３ａないし１３ｊ、２３ａないし２３ｄ 磁性体素子
１４、２４、３５、４５ 給電点
１５ ループアンテナ
４４ カメラ

Claims (8)

1. 少なくとも第１の周波数において使用される無線装置において、
   電磁波の放射手段と、
   複数の磁性体素子を有し、前記磁性体素子はそれぞれ長手方向を前記放射手段が放射する電磁波の主偏波と略直交するように向けると共に、前記主偏波と略同じ向きに隣どうしの間隔を設けて繰り返し配設されてなる遮へい部材とを、
   備えたことを特徴とする無線装置。
2. 前記遮へい部材は、前記磁性体素子が隣どうしで前記第１の周波数の１０分の１波長以下の間隔を設けて配設されてなることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記第２の周波数に共振するアンテナを前記遮へい部材の近傍にさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
4. 前記放射手段は、アンテナ素子若しくは接地導体又はそれらの両方からなることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
5. 前記遮へい部材は、前記放射手段の給電箇所の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
6. 前記磁性体素子はそれぞれ異方性を有し、磁化困難軸の向きが前記長手方向と略一致するように形成されたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
7. 前記磁性体素子は、それぞれ前記第１の周波数における複素比透磁率の実数部の値が虚数部の値より大きい材料からなることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
8. 前記磁性体素子の隣どうしの間隔を利用して部品を実装することができるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の無線装置。

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