JP2011049902A - Mobile communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、アンテナを有する携帯通信機器に関する。 The present invention relates to a portable communication device having an antenna.
近年、携帯電話機等のアンテナを有する携帯通信機器は、アンテナから放射される電磁波による人体への影響を考慮し、SAR(Specific Absorption Rate:人体の特定の部位に吸収される単位時間・単位質量当たりの電力)を低減することが求められている。 2. Description of the Related Art In recent years, mobile communication devices having an antenna, such as a mobile phone, consider the influence on the human body due to electromagnetic waves radiated from the antenna, and consider SAR (Specific Absorption Rate) per unit time / unit mass absorbed by a specific part of the human body. Power) is required to be reduced.
SARを低減するための技術としては、例えば、特許文献1のような技術が提案されている。特許文献1には、第1のアンテナ、第2のアンテナ、第1の給電部及び第2の給電部それぞれの電気的な長さの合計値を、第1のアンテナが送受信する第1の周波数の1/2波長より長く1波長以下にすることで、携帯電話機内に流れる高周波電流のピーク点を分散して、SARを低減する技術が提案されている。
As a technique for reducing the SAR, for example, a technique such as
また、他のSARを低減するための技術としては、携帯電話機における回路基板のグランドの一部をアンテナと人体との間に設けることで、基準電位部の一部によりアンテナから放射される電磁波を吸収することにより、SARを低減する技術が提案されている。 Another technique for reducing the SAR is to provide a part of the ground of the circuit board in the mobile phone between the antenna and the human body so that an electromagnetic wave radiated from the antenna by a part of the reference potential portion is generated. Techniques have been proposed for reducing SAR by absorption.
しかし、上述したようなSARを低減するための技術では、2以上の共振周波数の信号を送信または受信する場合、アンテナから放射される電磁波を吸収するための基準電位部の長さは、共振周波数ごとに異なることが知られている。このため、基準電位部の長さを一の共振周波数に対応する長さで形成すると、アンテナから放射される一の共振周波数の電磁波は、基準電位部により吸収されて、SARが低減される。しかし、他の共振周波数の信号も基準電位部により吸収されてしまい、他の共振周波数におけるアンテナ利得が低下する可能性がある。 However, in the technique for reducing the SAR as described above, when a signal having a resonance frequency of 2 or more is transmitted or received, the length of the reference potential portion for absorbing the electromagnetic wave radiated from the antenna is the resonance frequency. It is known that it is different for each. For this reason, when the length of the reference potential portion is formed with a length corresponding to one resonance frequency, the electromagnetic wave having one resonance frequency radiated from the antenna is absorbed by the reference potential portion, and the SAR is reduced. However, signals of other resonance frequencies are also absorbed by the reference potential section, and the antenna gain at other resonance frequencies may be reduced.
そこで、本発明は、2以上の共振周波数の信号を送信または受信するアンテナを有していてもSARを低減しつつ、アンテナ利得の低下を抑制することができる携帯通信機器を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a portable communication device that can reduce a decrease in antenna gain while reducing SAR even when an antenna that transmits or receives a signal having two or more resonance frequencies is provided. And
本発明に係る携帯通信機器は、上記課題を解決するために、筐体と、前記筐体に設けられ、第1の波長の信号を送信または受信する第1のアンテナと、前記筐体に設けられ、前記第1の波長よりも短い第2の波長の信号を送信または受信する第2のアンテナと、前記筐体において前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナに対応して設けられ、基準電位に電気的に接続された基準電位部と、前記基準電位部に設けられ、前記第2の波長の信号の伝送を抑制する抑制部と、を有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, a mobile communication device according to the present invention is provided in a housing, a first antenna that is provided in the housing and transmits or receives a signal having a first wavelength, and the housing. A second antenna that transmits or receives a signal of a second wavelength shorter than the first wavelength, and is provided in the housing corresponding to the first antenna and the second antenna, A reference potential portion electrically connected to a potential; and a suppression portion provided in the reference potential portion and suppressing transmission of a signal of the second wavelength.
また、前記基準電位部は、第3の波長に対応する長さを有して構成され、前記抑制部は、前記基準電位部の端部から前記第2の波長に対応する長さ離間した前記基準電位部に領域に設けられる、ことが好ましい。 The reference potential unit is configured to have a length corresponding to a third wavelength, and the suppression unit is spaced apart from the end of the reference potential unit by a length corresponding to the second wavelength. Preferably, the reference potential portion is provided in the region.
また、前記基準電位部の一端には、開放端が形成され、前記基準電位部に給電する給電部を有することが好ましい。 Moreover, it is preferable that an open end is formed at one end of the reference potential unit, and a power supply unit that supplies power to the reference potential unit is provided.
また、前記基準電位部は、第3の波長の信号に共振可能に構成され、前記第3の波長に自然数を除して得られる波長と前記第2の波長とは重複することが好ましい。 The reference potential section is configured to be able to resonate with a signal having a third wavelength, and the wavelength obtained by dividing the third wavelength by a natural number and the second wavelength preferably overlap.
また、前記基準電位部の長さは、前記第1の波長に1/4を乗じて得られる長さよりも短い、ことが好ましい。 Further, it is preferable that the length of the reference potential portion is shorter than a length obtained by multiplying the first wavelength by 1/4.
本発明によれば、2以上の共振周波数の信号を送信または受信するアンテナを有していてもSARを低減しつつ、アンテナ利得の低下を抑制することができる携帯通信機器を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it has an antenna which transmits or receives the signal of 2 or more resonance frequency, it can provide the portable communication apparatus which can suppress the fall of an antenna gain, reducing SAR. .
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。図1により、本発明の好ましい一実施形態に係る携帯端末としての携帯電話機1における基本構造を説明する。図1は、携帯電話機1を開いた状態を示す外観斜視図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. With reference to FIG. 1, a basic structure of a
図1に示すように、携帯電話機1は、操作部側筐体2(筐体)と、表示部側筐体3とを備える。操作部側筐体2と表示部側筐体3とは、ヒンジ機構を備える連結部4を介して開閉可能に連結される。具体的には、操作部側筐体2の上端部と表示部側筐体3の下端部とは、連結部4を介して連結される。これにより、携帯電話機1は、ヒンジ機構を介して連結された操作部側筐体2と表示部側筐体3とを相対的に動かすことで開閉状態を形成可能に構成される。
As shown in FIG. 1, the
すなわち、携帯電話機1は、連結部4を介して連結された操作部側筐体2と表示部側筐体3とを相対的に回転(回動)することにより、操作部側筐体2と表示部側筐体3とを互いに開いた状態である開状態にしたり、操作部側筐体2と表示部側筐体3とを折り畳んだ状態である閉状態にしたりできる。
That is, the
操作部側筐体2は、その外面がフロントケース2aとリアケース2bとにより構成される。操作部側筐体2は、フロントケース2a側に、操作キー群11と、携帯電話機1の使用者が通話時に発した音声が入力される音声入力部としてのマイク12とが、それぞれ露出するように構成される。
The outer surface of the operation
操作キー群11は、各種設定や電話帳機能やメール機能等の各種機能を作動させるための機能設定操作キー13と、電話番号の数字やメール等の文字等を入力するための入力操作キー14と、各種操作における決定や上下左右方向のスクロール等を行う操作部材としての決定操作キー15とにより構成される。操作キー群11を構成する各キーそれぞれには、操作部側筐体2と表示部側筐体3との開閉状態や各種モード、あるいは起動されているアプリケーション等の種類に応じて所定の機能が割り当てられる(キー・アサイン)。そして、使用者が各キーを押圧することにより、各キーに割り当てられている機能に応じた動作が実行される。
The
マイク12は、操作部側筐体2の長手方向における連結部4側とは反対の外端部(下端部)側に配置される。つまり、マイク12は、携帯電話機1の開状態において一方の外端部側に配置される。
The
操作部側筐体2における一方側の側面には、外部機器(例えば、ホスト装置)と通信を行うためのインターフェース(図示せず)が配置される。操作部側筐体2の他方側の側面には、所定の機能が割り当てられているサイドキーと、外部メモリの挿入及び取り出しが行われるインターフェース(図示せず)とが配置される。インターフェースは、キャップにより覆われている。各インターフェースは、不使用時にはキャップにより覆われる。
An interface (not shown) for communicating with an external device (for example, a host device) is disposed on one side surface of the operation
表示部側筐体3は、その外面がフロントケース3aとリアケース3bとにより構成される。表示部側筐体3におけるフロントケース3aには、各種情報を表示するための表示部21と、通話の相手側の音声を出力するレシーバ22とが、それぞれ露出して配置される。ここで、表示部21は、液晶パネル、この液晶パネルを駆動する駆動回路、この液晶パネルの背面側から光を照射するバックライト等の光源部等から構成される。
The outer surface of the display
次に、操作部側筐体2及び表示部側筐体3の内部構造について図2を参照しながら説明する。図2は、携帯電話機1を開いた状態における内部を模式的に示す正面図である。なお、図2においては、仮想的に、操作部側筐体2の内部の構成部材について、回路基板50、基準電位51、アンテナ60(第1のアンテナ、第2のアンテナ)、基準電位部70等のみを示すと共に、表示部側筐体3の内部の構成部材について、回路基板30のみを示している。
Next, the internal structure of the operation
回路基板30および回路基板50は、各種電子部品が搭載(実装)される。回路基板50は、基準電位51を備える。
Various electronic components are mounted (mounted) on the
基準電位51は、回路基板50に形成され、回路基板50のグランド部(図示せず)と電気的に接続している。基準電位51は、例えば、回路基板50に形成された基準電位パターン層を用いることができる。
The
アンテナ60は、操作部側筐体2のマイク12側の近傍に設けられる。アンテナ60は、共振周波数fa(例えば、800MHz)であり、波長λa(第1の波長)の信号を送信または受信する。また、アンテナ60は、共振周波数faよりも周波数の高い共振周波数fb(例えば、5GHz)も有しており、波長λaよりも波長が短い波長λbの信号も送信または受信する。このため、アンテナ60は、少なくとも波長λaの1/4波長に対応する長さLa、および少なくとも波長λbの1/4波長に対応する長さLbを有して形成されている。例えば、長さLaが波長λaの1/4波長である場合には、アンテナ60は、基準電位部70による鏡像効果を利用して、モノポールアンテナやダイポールアンテナとして機能する。また、上述したように波長λaは波長λbよりも長い(λa>λb)ため、アンテナ60の長さは、La>Lbの関係を有している。なお、本実施形態においてはアンテナ60が共振周波数faと共振周波数fbとを有するよう形成されているが、本発明は共振周波数faを有するよう形成されたアンテナと共振周波数fbを有するよう形成されたアンテナとが別個に設けられるよう構成されていてもよい。
The
アンテナ60には、アンテナ60に給電する給電部61が電気的に接続される。
給電部61は、一端がアンテナ60に接続され、他端が回路基板50と電気的に接続される。
A
The
基準電位部70は、操作部側筐体2においてアンテナ60によりもフロントケース2a側にアンテナ60に対応して設けられており、基準電位51と電気的に接続されている。また、基準電位部70は、L字形状を有している。基準電位部70の一端(基準電位51と接続されない側)には、開放端70aが形成される。
The reference
また、基準電位部70は、長さLのアンテナ(第3のアンテナ)としても機能する。この場合、基準電位部70は、共振周波数fc(例えば、2.5GHz)であり、波長λc(第3の波長)の信号を送信または受信する。つまり、基準電位部70は、波長λcに対応する長さを有して構成される。さらに、アンテナ60の長さLaは、少なくとも波長λaに1/4を乗じて得られる長さで形成されるため、基準電位部70の長さLは、波長λaに1/4を乗じて得られる長さよりも短くなるように形成される。
The reference
基準電位部70には、給電部71と、高周波阻止フィルタ72とが設けられる。給電部71は、基準電位部70に給電する。給電部71は、一端が高周波阻止フィルタ72よりも基準電位部70の他端(基準電位51と接続される側)側に電気的に接続され、他端が回路基板50に電気的に接続されている。
The reference
高周波阻止フィルタ72は、基準電位部70に設けられ、共振周波数fb(波長λb)の信号の伝送を抑制する。高周波阻止フィルタ72は、例えば、共振周波数fb(波長λb)の信号を吸収するビーズやLC回路等で構成され、基準電位部70の他端(端部)から距離(長さ)L´離間した領域に設けられる。ここで、L´は、L:L´=λa:λbの関係を有するように形成された長さである。つまり、基準電位部70は、共振周波数fa(波長λa)に対応する基準電位部70の長さLと、共振周波数fb(波長λb)に対応する基準電位部70の長さL´との比が、波長λaと波長λbとの比に略一致するように形成される。
The high
また、この結果、上述したように共振周波数fa、fbおよびfcは、fa<fc<fbの関係を有しているため、基準電位部70には、共振周波数fa(波長λa)および共振周波数fb(波長λb)それぞれの信号に対応したグランドが形成されることとなる。
As a result, as described above, since the resonance frequencies fa, fb, and fc have a relationship of fa <fc <fb, the reference
次に、共振周波数fa(波長λa)、共振周波数fb(波長λb)および共振周波数fc(波長λc)の信号を受信する際のアンテナ60および基準電位部70の動作について説明する。
Next, operations of the
まず、共振周波数fa(波長λa)の信号を受信する際の動作について説明する。長さLaのアンテナ60全体により共振周波数faの信号が受信されると、基準電位部70と基準電位51とが電気的に接続(短絡)しているため、基準電位部70は、共振周波数faの信号に対して長さLのグランドとして機能する。
First, the operation when receiving a signal having the resonance frequency fa (wavelength λa) will be described. When the signal of the resonance frequency fa is received by the
したがって、アンテナ60から放射される電磁波は、長さLのグランドとして機能する基準電位部70により吸収されるため、携帯電話機1は、共振周波数fa(波長λa)の信号によるSARを低減することができる。
Therefore, since the electromagnetic wave radiated from the
次に、共振周波数fb(波長λb)の信号を受信する際の動作について説明する。アンテナ60の長さLbの部位により共振周波数fbの信号が受信されると、基準電位部70と基準電位51とが電気的に接続(短絡)しており、且つ基準電位部70には、高周波阻止フィルタ72が基準電位部70の他端(端部)から距離(長さ)L´離間した領域に設けられているため、共振周波数fbの信号は、高周波阻止フィルタ72により高周波的に遮断される。この場合、基準電位部70は、周波数fbの信号に対して長さL´のグランドとして機能する。
Next, an operation when receiving a signal having the resonance frequency fb (wavelength λb) will be described. When the signal having the resonance frequency fb is received by the part having the length Lb of the
したがって、アンテナ60から放射される電磁波は、長さL´のグランドとして機能する基準電位部70により吸収されるため、携帯電話機1は、共振周波数fb(波長λb)の信号によるSARを効率的に低減することができる。
Therefore, since the electromagnetic wave radiated from the
次に、共振周波数fc(波長λc)の信号を受信する際の動作について説明する。共振周波数fcの信号を受信する際には、基準電位部70は、アンテナとして機能する。この場合、基準電位部70および給電部71は、いわゆる逆Fアンテナとして機能する。このとき、基準電位部70に設けられた高周波阻止フィルタ72は、共振周波数fbの信号の伝送を抑制するが、共振周波数fcの信号の伝送を抑制しない。これにより、共振周波数fcの信号を受信する際には、基準電位部70は、アンテナ利得が低下することなく、逆Fアンテナとして機能することができる。
Next, an operation when receiving a signal having a resonance frequency fc (wavelength λc) will be described. When receiving a signal having a resonance frequency fc, the reference
また、図2に示すように、アンテナ60と、逆Fアンテナとして機能する基準電位部70とを近接して配置すると、波長λcに自然数nを除して得られる波長と波長λbとが重複する場合、つまり、fb=n×fc(nは自然数であり、本実施形態においてはn=2)の場合には、共振周波数fcのn倍である共振周波数fcの高調波により共振周波数fbの信号を受信する際のアンテナ60の利得が低下する可能性がある。しかし、本実施形態の携帯電話機1は、基準電位部70に設けられた高周波阻止フィルタ72により周波数fb、つまり、共振周波数fcの高調波(波長λcに自然数nを除して得られる波長)の信号の伝送を抑制するため、共振周波数fcの高調波によるアンテナ60の利得が低下することを抑制できる。
As shown in FIG. 2, when the
以上説明したように、本実施形態の携帯電話機1は、操作部側筐体2においてアンテナ60に対応して設けられ、基準電位に電気的に接続された基準電位部70と、基準電位部70に電気的に設けられ、第2の波長の信号の伝送を抑制する高周波阻止フィルタ72と、を有する。
As described above, the
これにより、基準電位部70は、共振周波数fa(波長λa)の信号を受信する際に長さLのグランドとして機能し、高周波阻止フィルタ72は、共振周波数fb(波長λb)の信号を高周波的に遮断する。したがって、携帯電話機1は、共振周波数fa(波長λa)の信号を受信する際にアンテナ60から放射される電磁波によるSARを低減しつつ、共振周波数fb(波長λb)の信号を受信する際における基準電位部70の長さがLよりも短くみえるため、共振周波数fbの信号に対するアンテナ60の利得低下を抑制することができる。
As a result, the reference
また、基準電位部70は、共振周波数fa(波長λa)に対応する基準電位部70の長さLと、共振周波数fb(波長λb)に対応する基準電位部70の長さL´との比が、波長λaと波長λbとの比に略一致するように形成される。これにより、基準電位部70は、アンテナ60により受信される共振周波数fa(波長λa)および共振周波数fb(波長λb)それぞれの信号に対応したグランドを形成するため、共振周波数fb(波長λb)の信号を受信する際におけるアンテナ60から放射される電磁波によるSARを効率的に低減することができる。
Further, the reference
また、本実施形態の携帯電話機1は、基準電位部70の一端には開放端70aが形成され、基準電位部70に給電する給電部71を有する。このため、共振周波数fc(波長λc)の信号を送信または受信する際に、基準電位部70は、アンテナとして機能する。したがって、基準電位部70は、グランドだけでなく、アンテナとしても機能することができるため、携帯電話機1は、基準電位部70を有効に活用することができる。
In addition, the
また、本実施形態の携帯電話機1において、波長λcに自然数を除して得られる波長と波長λbとは重複する。これにより、携帯電話機1において、共振周波数fc(波長λc)の高調波信号による共振周波数fb(波長λb)の信号への干渉を抑制することができる。
In the
また、本実施形態の携帯電話機1において、基準電位部70の長さLは、波長λaに1/4を乗じて得られる長さよりも短い。したがって、基準電位部70は、共振周波数fa(波長λa)の信号を受信する際におけるアンテナ60の利得低下を抑制しつつ、共振周波数fc(波長λc)の信号およびその高調波信号による共振周波数fa(波長λa)の信号への干渉を抑制することができる。
In the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。例えば、上述した実施形態では、アンテナ60の位置は、操作部側筐体2におけるマイク12の近傍としたが、本発明はこれに限らず、アンテナ60は、操作部側筐体2または表示部側筐体3に設けられていればでもよい。また、上述した実施形態では、波長λa、波長λbおよび波長λcの信号を受信する際のアンテナ60および基準電位部70について説明したが、本発明のアンテナ60および基準電位部70は、波長λa、波長λbおよび波長λcの信号を送信する際にも適用することができる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not restrict | limited to embodiment mentioned above, It can change suitably. For example, in the embodiment described above, the position of the
また、上述した実施形態では、共振周波数fb(波長λb)の信号を高周波的に遮断する高周波阻止フィルタ72を用いたが、本発明はこれに限らず、例えば、高周波阻止フィルタ72に代えて、共振周波数fc(波長λc)の信号のみを伝送させ、共振周波数fbや他の共振周波数の信号の伝送を抑制するバンドパスフィルタ等を用いてもよい。また、本実施形態においては、基準電位部70の他端が基準電位51と接続されているため、高周波阻止フィルタ72が基準電位部70の他端から距離(長さ)L´離間した領域に設けられていたが、基準電位部70の一端が基準電位51と接続されている場合には、高周波阻止フィルタ72は、基準電位部70の一端(端部)から距離(長さ)L´離間した領域に設けられていてもよい。
In the above-described embodiment, the high-
以上の実施形態では、携帯電話機1について説明したが、本発明は携帯電話機に限定されるものではなく、例えば、PHS(Personal Handyphone System)、PDA(Personal Digital Assistant)、ポータブルナビゲーション装置、ノートパソコン等の携帯端末に適用することができる。
In the above embodiment, the
1 携帯電話機(携帯通信機器)
2 操作部側筐体(筐体)
51 基準電位
60 アンテナ(第1のアンテナ、第2のアンテナ)
61 給電部
70 基準電位部
71 給電部
72 高周波阻止フィルタ(抑制部)
1 Mobile phone (mobile communication equipment)
2 Operation unit side case (case)
51 Reference potential 60 Antenna (first antenna, second antenna)
61
Claims (5)
前記筐体に設けられ、第1の波長の信号を送信または受信する第1のアンテナと、
前記筐体に設けられ、前記第1の波長よりも短い第2の波長の信号を送信または受信する第2のアンテナと、
前記筐体において前記第1のアンテナおよび前記第2のアンテナに対応して設けられ、基準電位に電気的に接続された基準電位部と、
前記基準電位部に設けられ、前記第2の波長の信号の伝送を抑制する抑制部と、を有することを特徴とする携帯通信機器。 A housing,
A first antenna provided in the housing for transmitting or receiving a signal of a first wavelength;
A second antenna that is provided in the housing and transmits or receives a signal having a second wavelength shorter than the first wavelength;
A reference potential portion provided corresponding to the first antenna and the second antenna in the housing and electrically connected to a reference potential;
A portable communication device comprising: a suppression unit that is provided in the reference potential unit and suppresses transmission of a signal of the second wavelength.
前記抑制部は、前記基準電位部の端部から前記第2の波長に対応する長さ離間した前記基準電位部に領域に設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の携帯通信機器。 The reference potential portion is configured to have a length corresponding to the third wavelength,
2. The mobile communication device according to claim 1, wherein the suppression unit is provided in a region of the reference potential unit that is spaced apart from an end of the reference potential unit by a length corresponding to the second wavelength.
前記基準電位部に給電する給電部を有することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の携帯通信機器。 At one end of the reference potential portion, an open end is formed,
The portable communication device according to claim 1, further comprising a power feeding unit that feeds power to the reference potential unit.
前記第3の波長に自然数を除して得られる波長と前記第2の波長とは重複することを特徴とする請求項3に記載の携帯通信機器。 The reference potential unit is configured to be able to resonate with a signal having a third wavelength,
The portable communication device according to claim 3, wherein a wavelength obtained by dividing the third wavelength by a natural number and the second wavelength overlap each other.
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