JP2009111966A - 携帯無線装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】主偏波と交差偏波の双方を受信可能なアンテナ素子を筐体グランド部から離して配置することにより、アンテナ特性の劣化を防ぐこと。
【解決手段】第2筐体102は、第1ヒンジ部104を回転軸として第1筐体101と重なり合うように折り畳み自在に第3筐体103を介して第1筐体101に取り付けられるとともに、第2ヒンジ部105を回転軸として第1筐体101と重なり合うように折り畳み自在に第3筐体103に取り付けられる。アンテナ素子112は、L字状に形成され、第2筐体102を開いた状態で、筐体グランド部111から最も離れた隅部102aに配置される。給電部115は、回路基板113に設けられ、アンテナ素子112の短辺部112aの先端側から給電する。
【選択図】図1

Description

本発明は、携帯無線装置に関し、特に筐体を折り畳んだ状態から開いた状態にして通信を行う携帯無線装置に関する。
従来、筐体を二つ折りにすることができる携帯無線機において、L字状のアンテナ素子を下側筐体に配置したものが知られている(例えば、特許文献1)。特許文献1によれば、アンテナ素子は、下側筐体のヒンジ部の近傍に配置されるとともに、下側筐体に設けられた回路基板上の給電部から給電される。また、L字状のアンテナ素子は、主偏波と交差偏波の双方を送受信することができる。
特開2007−189609号公報
しかしながら、特許文献1の携帯無線機においては、通話時に通話者の手が下側筐体を覆うので、アンテナからの放射が妨げられるという問題がある。また、特許文献1の携帯無線機においては、携帯無線機を金属製の机等においた状態で通信する際に、下側筐体に配置したアンテナ素子と金属製の机との距離が接近していることからアンテナ特性が劣化するという問題がある。また、長辺部と短辺部からなるL字状のアンテナ素子の長辺部から給電した際には、主偏波の送受信と交差偏波の送受信とで均一なアンテナ特性を得られないという問題がある。さらに、特許文献1の携帯無線機においては、下側筐体が筐体グランド部を有する場合、筐体グランド部がアンテナ素子からの電磁波の放射を妨害するという問題がある。
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、主偏波と交差偏波の双方を送受信可能なアンテナ素子を筐体グランド部から離して配置することにより、アンテナ特性の劣化を防ぐことができる携帯無線装置を提供することを目的とする。
本発明の携帯無線装置は、筐体グランド部を有する下側筐体と、回路基板を有するとともに前記下側筐体と重なり合うように折り畳み自在に前記下側筐体に取り付けられる上側筐体と、前記上側筐体を開いた状態で前記上側筐体の前記筐体グランド部から最も離れた隅部に配置されるとともに、長辺部と前記長辺部の一端から前記長辺部の長手方向と異なる方向に延設された短辺部とからなるアンテナ素子と、前記アンテナ素子の前記短辺部の先端側から給電する前記回路基板に設けた給電部と、を具備する構成を採る。
本発明によれば、主偏波と交差偏波の双方を送受信可能なアンテナ素子を筐体グランド部から離して上側筐体に配置することにより、アンテナ特性の劣化を防ぐことができる。
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。
(実施の形態1)
図1〜図3は、本発明の実施の形態1に係る携帯無線装置100の平面図である。図1及び図3は、開いた状態の携帯無線装置100を示すものであり、図2は、折り畳んだ状態の携帯無線装置100を示すものである。
携帯無線装置100は、第1筐体101(下側筐体)、第2筐体102(上側筐体)及び第3筐体103の3つの筐体を有する。第1ヒンジ部104は、図1の開いた状態から図2の折り畳んだ状態、または図2の折り畳んだ状態から図1の開いた状態になるように、第1筐体101と第2筐体102及び第3筐体103とを回転自在に接続する。第2ヒンジ部105は、図3の開いた状態から図2の折り畳んだ状態、または図2の折り畳んだ状態から図3の開いた状態になるように、第2筐体102と第3筐体103とを回転自在に接続する。即ち、第2筐体102は、互いに垂直な異なる2方向(図1〜図3の上方向(第1筐体101の長手方向)と右方向)に開いた状態になり得るとともに、第1筐体101と重なり合うように折り畳み自在に、第3筐体103を介して第1筐体101に取り付けられている。なお、第2ヒンジ部105は、第1ヒンジ部104を回転軸として第2筐体102及び第3筐体103を回転させた際に、第2筐体102及び第3筐体103と一緒に回転可能になっている。
第1筐体101は、平面視矩形状であり、携帯無線装置100を開いた状態で外部に露出するとともに、通話等の際に操作される図示しない操作面を有する。また、第1筐体101は、導電性の筐体グランド部111を内部に有する。ここで、筐体グランド部とは、回路基板上に構成されたグランドパターン(接地電位を有する)や、回路基板上に構成されたグランドパターンに接続された導電性の部材(接地電位を有する)である。
第2筐体102は、平面視矩形状であり、アンテナ素子112及び回路基板113を内部に有するとともに、携帯無線装置100を開いた状態で外部に露出する表示部114を有する。回路基板113は、導電性の回路パターンが平面部に形成されており、回路パターンに表示部114の導電性の端子を接続することにより、導電性パターンと表示部114とが電気的機械的に接続している。表示部114は、例えばLCDであり、回路基板113の導電性パターンを形成した平面部に載置され、受信した画像データの画像等を表示する。また、表示部114は、図2の携帯無線装置100を折り畳んだ状態において、第1筐体101の操作面と内側で対向する。また、表示部114は、第2筐体102を開く方向と平行な方向に画像を表示する。具体的には、表示部114は、図1の上方向に開いた状態では、上方向と平行な方向(図1の上下方向)に画像を表示し、図3の右方向に開いた状態では、右方向と平行な方向(図3の左右方向)に画像を表示する。
アンテナ素子112は、例えば導電性の金属板をプレス加工して形成したものであり、平面視L字状に形成される。また、アンテナ素子112は、第2筐体102の4つの隅部102a〜102dの内、図1上で左上の隅部102aの回路基板113上に配置される。また、第2筐体102の上側壁117に沿わせてアンテナ素子112の短辺部112aを配置するとともに、上側壁117と角部118で垂直に交わる左側壁116に沿わせてアンテナ素子112の長辺部112bを配置する。また、アンテナ素子112は、第2筐体102の左側壁116と上側壁117よって位置決めされる。また、回路基板113上には、アンテナ素子112と電気的に接続してアンテナ素子112に対して給電を行う給電部115が設けられている。なお、図1において、第1ヒンジ部104、第2ヒンジ部105、筐体グランド部111、アンテナ素子112、回路基板113及び給電部115は、第1筐体101、第2筐体102または第3筐体103の内部に収納されるため、実際は外部から視認できない。
図4は、アンテナ素子112の平面図である。図4より、アンテナ素子112は、短辺部112aと長辺部112bとを有し、平面視L字状に形成される。短辺部112aは、長辺部112bの長手方向(図4の上下方向)と直交する方向(図4の左右方向)に、長辺部112bと一体にかつ長辺部112bの一端から延設して形成する。また、アンテナ素子112は、短辺部112aの先端側401から給電部115より給電される。
図5は、アンテナ素子112の電流分布を示す図である。図5より、アンテナ素子112は、短辺部112aの先端側401から給電した際に、長辺部112b上の電流値の総和S1と短辺部112a上の電流値の総和S2とが略等しい電流分布を有するように(S1≒S2)、長辺部112bと短辺部112aの各々の電気的な長さを決める。例えば、アンテナ素子長を4分の1波長とすると、アンテナ素子112における電流分布は、4分の1波長の正弦状の分布であることから、短辺部112a上の電流値の総和と長辺部112b上の電流値の総和とを等しくするためには、例えば、短辺部112aと長辺部112bの電気的な長さの比を1対2にする。また、放射はアンテナ素子上の電流分布が支配的であることから、短辺部と長辺部からの放射量は同量となる。
また、アンテナ素子112は、L字状に形成することにより、無線通信装置100の使用状態に応じて、長辺部112bが主偏波を送受信する場合に短辺部112aが交差偏波を送受信し、長辺部112bが交差偏波を送受信する場合に短辺部112aが主偏波を送受信する。
図6は、第1筐体101内に筐体グランド部111と回路基板601を配置した際の筐体グランド部111と回路基板601の側面図である。図6より、筐体グランド部111は、導電性を有する薄板状の金属板であり、回路基板601の下かつ第1筐体101のほぼ全面に配置する。回路基板601は、絶縁部602及び接点部603を積層して形成する。また、接点部603には、CPU等の電子部品604の接続端子が半田付けされて、回路基板601と電子部品604とが電気的機械的に接続される。なお、図6に示すように筐体グランド部111の平面部と回路基板601の底面部とが接するように第1筐体101内に配置する場合に限らず、筐体グランド部111の平面部と回路基板601の底面部とを離して第1筐体101内に配置しても良い。
次に、携帯無線装置100の動作について、図1〜図3を用いて説明する。
使用者は、通話または表示部114に表示された画像を視聴する際には、携帯無線装置100を図1の開いた状態にする。即ち、図2の折り畳んだ状態から第1ヒンジ部104を回転軸として第2筐体102を上方向(図2の上方向)に開くように回転させることにより、携帯無線装置100は、図1の開いた状態になる。図1の状態において、例えば、主偏波が水平偏波であるシステムにおいては、アンテナ素子112の短辺部112aが主偏波である水平偏波を送受信し、長辺部112bが交差偏波である垂直偏波を送受信する。また、図1の開いた状態において、アンテナ素子112は、隅部102a〜102dの内、筐体グランド部111から最も離れた隅部102aに位置しているので、アンテナ素子112からの電磁波の放射が筐体グランド部111によって妨害されることを防ぐことができる。また、図1の開いた状態において、アンテナ素子112は、第2ヒンジ部105から最も離れた第2筐体102の隅部102aに配置される。
また、使用者は、表示部114に表示された画像を視聴する際には、携帯無線装置100を図3の開いた状態にすることも可能である。即ち、図2の折り畳んだ状態から第2ヒンジ部105を回転軸として第2筐体102を右方向(図2の右方向)に開くように回転することにより、携帯無線装置100は、図3の開いた状態になる。図3の状態において、例えば、アンテナ素子112の長辺部112bが主偏波である水平偏波を送受信し、短辺部112aが交差偏波である垂直偏波を送受信する。また、図3の開いた状態において、アンテナ素子112は、隅部102a〜102dの内、筐体グランド部111から最も離れた隅部102aに位置しているので、アンテナ素子112からの電磁波の放射が筐体グランド部111によって妨害されることを防ぐことができる。また、図3の開いた状態において、アンテナ素子112は、第1ヒンジ部104及び第2ヒンジ部105から最も離れた第2筐体102の隅部102aに配置される。隅部102dは、図3の開いた状態では、隅部102a〜102dの内で隅部102aと同様に筐体グランド部111から最も離れているが、図1の開いた状態では、隅部102aよりも筐体グランド部111に近い。従って、本実施の形態においては、アンテナ素子112は、隅部102aに配置する。
なお、図3の開いた状態で表示部114に画像を表示中に携帯無線装置100が着信した場合、使用者は、携帯無線装置100を一旦図2の折り畳んだ状態にした後に、図1の開いた状態にして通話を行う。
図1の開いた状態で通話を行う場合には、使用者は、第1筐体101を手に持って、第1筐体101に設けた図示しない通話孔を介してマイクにより集音した音声を通話相手に送信し、第2筐体102に設けた図示しない通話孔を介してスピーカから通信相手の音声を聞き取ることができる。また、図1の開いた状態で表示部114に表示される画像を視聴する場合には、使用者は、第1筐体101を手に持って、表示部114に表示される画像を視聴することができる。
一方、図3の開いた状態で表示部114に表示される画像を視聴する場合には、使用者は、携帯無線装置100を机等に置いて、表示部114に表示される画像を視聴することができる。
このように、本実施の形態によれば、アンテナ素子を筐体グランド部から離して上側筐体に配置することにより、異なる2方向に第2筐体を開いたいずれの状態においても、アンテナ特性の劣化を防ぐことができる。また、本実施の形態によれば、アンテナ素子をL字状にすることにより、簡易な構成で主偏波と交差偏波の双方を送受信することができる。また、本実施の形態によれば、アンテナ素子の短辺部の先端側から給電することにより、アンテナ素子の短辺部と長辺部における送受信性能を均一にすることができる。また、本実施の形態によれば、アンテナ素子をL字状に形成するとともに、第2筐体のL字状の側壁に沿わせてアンテナ素子を配置するので、第2筐体内でアンテナ素子をコンパクトに配置することができ、省スペースにすることができるとともに、アンテナ素子を給電部115に接続する作業を容易にすることができる。
(実施の形態2)
図7及び図8は、本発明の実施の形態2に係る携帯無線装置700の平面図である。図7及び図8は、携帯無線装置700の開いた状態を示すものである。なお、図7及び図8において、図1〜図3と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明を省略する。また、図7及び図8において、筐体グランド部111、アンテナ素子112、回路基板113及び給電部115は、第1筐体701または第2筐体702の内部に収納されるため、実際は外部から視認できない。
図7より、携帯無線装置700は、第1筐体701(下側筐体)及び第2筐体702(上側筐体)の2つの筐体から構成される。また、第2筐体702は、連結部703を回転軸として、図7の紙面と水平な面上を時計回り及び反時計回りに回転可能であるとともに、第1筐体701と重なり合うように折り畳み自在に第1筐体701に取り付けられている。即ち、第2筐体702は、互いに垂直な異なる2方向(図7及び図8の上方向と右方向)に開いた状態になり得るとともに、第1筐体701と重なり合うように折り畳み自在に第1筐体701に取り付けられている。
第1筐体701は、携帯無線装置700を開いた状態で外部に露出するとともに、通話等の際に操作される図示しない操作面を有する。また、第1筐体701は、筐体グランド部111を内部に有する。なお、第1筐体701の内部に設けられる筐体グランド部111と回路基板との位置関係は図6と同一であるので、その説明は省略する。
第2筐体702は、アンテナ素子112及び回路基板113を内部に有するとともに、携帯無線装置700を開いた状態で外部に露出する表示部114を有する。表示部114は、例えばLCDであり、受信した画像データの画像等を表示する。また、表示部114は、携帯無線装置700を閉じた状態において、第1筐体701の操作面と内側で対向する。また、表示部114は、第2筐体702の開く方向に関わりなく常に同一方向に画像を表示する。具体的には、表示部114は、第2筐体702を図7の上方向に開いた状態及び図8の右方向に開いた状態の双方の状態において、図7及び図8の上下方向に画像を表示する。
また、第2筐体702の上側壁705に沿わせてアンテナ素子112の短辺部112aを配置するとともに、上側壁705と角部706で垂直に交わる左側壁704に沿わせてアンテナ素子112の長辺部112bを配置する。また、アンテナ素子112は、第2筐体702の左側壁704と上側壁705によって位置決めされる。なお、図7及び図8において、筐体グランド部111、アンテナ素子112、回路基板113及び給電部115は、第1筐体701または第2筐体702の内部に収納されるため、実際は外部から視認できない。
次に、携帯無線装置700の動作について、図7及び図8を用いて説明する。
携帯無線装置700は、通話または表示部114に画像を表示する際には、図7の開いた状態になる。即ち、携帯無線装置700は、図示しない折り畳んだ状態から、連結部703を回転軸として、第2筐体702を上方向(図7の上方向)に開くように回転させることにより、図7の開いた状態になる。図7の開いた状態において、例えば、主偏波が水平偏波であるシステムにおいてはアンテナ素子112の短辺部112aが主偏波である水平偏波を送受信し、長辺部112bが交差偏波である垂直偏波を送受信する。また、図7の開いた状態において、アンテナ素子112は、隅部702a〜702dの内、筐体グランド部111から最も離れた隅部702aに位置しているので、アンテナ素子112から放射される電磁波が妨害されることを防ぐことができる。また、図7の開いた状態において、アンテナ素子112は、連結部703から最も離れた第2筐体102の隅部102aに配置される。
また、携帯無線装置700は、表示部114に画像を表示する際には、図8の開いた状態になる。即ち、携帯無線装置700は、図7の状態から連結部703を回転軸として第2筐体702を水平面(図7の紙面と水平な面)上を時計回りに回転させることにより、図8の状態になる。また、携帯無線装置700は、図示しない閉じた状態から連結部703を回転軸として第2筐体702を開く動作と回転する動作を並行して行うことにより、一挙動で図8の状態になる。図8の状態において、例えば、アンテナ素子112の長辺部112bが主偏波である水平偏波を送受信し、短辺部112aが交差偏波である垂直偏波を送受信する。また、図8の開いた状態において、アンテナ素子112は、隅部702a〜702dの内、筐体グランド部111から最も離れた隅部702aに位置しているので、アンテナ素子112から放射される電磁波が妨害されることを防ぐことができる。また、図8の開いた状態において、アンテナ素子112は、連結部703から最も離れた第2筐体102の隅部102aに配置される。隅部702bは、図7の開いた状態では、隅部702a〜702dの内で隅部702aと同様に筐体グランド部111から最も離れているが、図8の開いた状態では、隅部702aよりも筐体グランド部111に近い。従って、本実施の形態においては、アンテナ素子112は、隅部702aに配置する。
図7の開いた状態で通話を行う場合には、使用者は、第1筐体701を手に持って、第1筐体701に設けた図示しない通話孔を介してマイクにより集音した音声を通話相手に送信し、第2筐体702に設けた図示しない通話孔を介してスピーカから通信相手の音声を聞き取ることができる。また、図7の開いた状態で表示部114に表示される画像を視聴する場合には、使用者は、第1筐体701を手に持って、表示部114に表示される画像を視聴することができる。また、図8の開いた状態で表示部114に表示される画像を視聴する場合には、使用者は、第1筐体701を手に持って、表示部114に表示される画像を視聴することができる。
このように、本実施の形態によれば、アンテナ素子を筐体グランド部から離して第2筐体に配置することにより、異なる2方向に第2筐体を開いたいずれの状態においても、アンテナ特性の劣化を防ぐことができる。また、本実施の形態によれば、アンテナ素子をL字状にすることにより、簡易な構成で主偏波と交差偏波の双方を送受信することができる。また、本実施の形態によれば、アンテナ素子の短辺部の先端側から給電することにより、アンテナ素子の短辺部と長辺部における送受信性能を均一にすることができる。また、本実施の形態によれば、アンテナ素子をL字状に形成するとともに、第2筐体のL字状の側壁に沿わせてアンテナ素子を配置するので、第2筐体内でアンテナ素子をコンパクトに配置することができ、省スペースにすることができるとともに、アンテナ素子を給電部115に接続する作業を容易にすることができる。
なお、本実施の形態において、表示部114に表示した画像を視聴する際には、第2筐体702を図7の状態から時計回りに90度回転させて図8の状態にしたが、本実施の形態はこれに限らず、第2筐体702を図7の状態から反時計回りに90度回転させても良い。この場合、第2筐体702の隅部702a〜702dの内の隅部702bにアンテナ素子を配置した場合に、アンテナ素子は、第2筐体を開いた状態において、筐体グランド部111から最も離れる。従って、この場合、アンテナ素子112は、第2筐体702の隅部702bに配置する。
上記実施の形態1及び実施の形態2において、アンテナ素子の全体の形状をL字状にしたが、本発明はこれに限らず、長辺部と長辺部の長手方向と異なる方向に長辺部の一端から延設した短辺部を有するものであればアンテナ素子の形状を任意の形状にすることができる。例えば、図9に示すように、アンテナ素子は、逆7字形状であっても良い。図9のアンテナ素子900は、長辺部901と、長辺部901の長手方向と垂直方向に長辺部901と一体に延設した短辺部902と、短辺部902の先端部903から長辺部901の長手方向且つ長辺部901と同一方向へ垂直に折り曲げた先端片部904とから構成される。この場合、アンテナ素子900は、先端片部904の先端部905から給電される。また、上記実施の形態1及び実施の形態2において、異なる2方向に開いた状態にしたが、本発明はこれに限らず、第2筐体が任意の開いた状態を取ることができる。その際に、筐体グランド部から最も離れた第2筐体の隅部にアンテナ素子を配置する。
本発明にかかる携帯無線装置は、特に筐体を折り畳んだ状態から開いた状態にして通信を行うのに好適である。
本発明の実施の形態1に係る携帯無線装置の平面図 本発明の実施の形態1に係る携帯無線装置の平面図 本発明の実施の形態1に係る携帯無線装置の平面図 本発明の実施の形態1に係るアンテナ素子の平面図 本発明の実施の形態1に係るアンテナ素子の電流分布を示す図 本発明の実施の形態1に係る筐体グランド部と回路基板の側面図 本発明の実施の形態2に係る携帯無線装置の平面図 本発明の実施の形態2に係る携帯無線装置の平面図 アンテナ素子の平面図
符号の説明
100、700 携帯無線装置
101、701 第1筐体
102、702 第2筐体
103 第3筐体
104 第1ヒンジ部
105 第2ヒンジ部
111 筐体グランド部
113 回路基板
112 アンテナ素子
114 表示部
115 給電部

Claims (5)

  1. 筐体グランド部を有する下側筐体と、
    回路基板を有するとともに前記下側筐体と重なり合うように折り畳み自在に前記下側筐体に取り付けられる上側筐体と、
    前記上側筐体を開いた状態で前記上側筐体の前記筐体グランド部から最も離れた隅部に配置されるとともに、長辺部と前記長辺部の一端から前記長辺部の長手方向と異なる方向に延設された短辺部とからなるアンテナ素子と、
    前記アンテナ素子の前記短辺部の先端側から給電する前記回路基板に設けた給電部と、
    を具備する携帯無線装置。
  2. 前記上側筐体は、折り畳んだ状態から前記下側筐体の長手方向である第1方向または前記第1方向と垂直な方向である第2方向に開いた状態になり得るように前記下側筐体に取り付けられ、
    前記アンテナ素子は、前記上側筐体を前記第1方向に開いた状態及び前記第2方向に開いた状態の双方の状態において前記上側筐体の前記筐体グランド部から最も離れた隅部に配置される請求項1記載の携帯無線装置。
  3. 前記上側筐体に設けられるとともに、前記上側筐体を前記第1方向に開いた状態で前記第1方向と平行な方向に画像を表示し、前記上側筐体を前記第2方向に開いた状態で前記第2方向と平行な方向に画像を表示する表示部を具備する請求項2記載の携帯無線装置。
  4. 前記短辺部は、前記長辺部の一端から前記長辺部の長手方向と直交する方向に延設して形成する請求項1から請求項3のいずれかに記載の携帯無線装置。
  5. 前記アンテナ素子は、前記長辺部上の電流値の総和と前記短辺部上の電流値の総和とが略等しくなるような電流分布を有する請求項1から請求項4のいずれかに記載の携帯無線装置。
JP2008087541A 2008-03-28 2008-03-28 携帯無線装置 Expired - Fee Related JP4707728B2 (ja)

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