JP2012039466A - Portable radio device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、携帯電話等の携帯無線機に関し、特にアンテナが筐体と一体となった携帯無線機に関する。 The present invention relates to a portable wireless device such as a mobile phone, and more particularly to a portable wireless device in which an antenna is integrated with a casing.
上述した携帯無線機として、例えば特許文献1〜3に記載されたものが知られている。特許文献1に記載された携帯型無線電話機は、携帯型無線電話機の機能回路を収納する背面部ケースと、該背面部ケースを覆う正面部ケースとの開口面周囲の対向面間に額縁形状の防水パッキンを配置し、該防水パッキンのなかにアンテナ素子を埋設している。特許文献2に記載された携帯端末は、筐体と一体にアンテナ素子を形成している。特許文献3に記載された無線端末は、筐体の内側にある防水ケースと一体を成し、防止ケースの内側で露出したアンテナを有している。 As the portable radio device described above, for example, those described in Patent Documents 1 to 3 are known. The portable radio telephone described in Patent Document 1 has a frame shape between opposing faces around the opening surface of a back case that houses a functional circuit of the portable radio telephone and a front case that covers the back case. A waterproof packing is disposed, and an antenna element is embedded in the waterproof packing. The portable terminal described in Patent Document 2 forms an antenna element integrally with a casing. The wireless terminal described in Patent Document 3 has an antenna that is integrated with a waterproof case inside the housing and exposed inside the prevention case.
ところで、携帯電話などの携帯無線機では、デザインの観点などから薄型化の要求が大きく、薄型化と強度確保の両立、さらにそれらを確保した状態でのアンテナ性能の確保が重要になっている。しかしながら、従来の携帯無線機には、筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させたものはなかった。 By the way, in a portable radio device such as a mobile phone, there is a great demand for thinning from the viewpoint of design and the like, and it is important to ensure both thinning and ensuring strength, and securing antenna performance in a state where they are secured. However, there is no conventional portable wireless device that achieves both high antenna performance and casing rigidity while reducing the thickness of the casing.
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させた携帯無線機を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a portable wireless device that achieves both high antenna performance and housing rigidity while reducing the thickness of the housing.
本発明の携帯無線機は、非導電性の筐体と、前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスリットがあり、前記回路基板の、前記領域あるいは前記スリットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、前記領域と前記無線回路部とが接続され、前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、前記領域をアンテナ素子として利用する。 A portable wireless device of the present invention includes a non-conductive casing, a metal plate inserted into the casing and integrally formed, a circuit board that is disposed in close proximity to the metal plate and has a ground pattern, and A wireless circuit unit disposed on the circuit board, and the metal plate is a size that covers the entire casing in a plane, and the metal plate has a small area on the metal plate. There is a slit to create, the ground pattern of the circuit board, the region or the portion overlapping the slit is removed, the region and the radio circuit unit are connected, the region outside the region of the metal plate and the region A ground pattern is connected, and the region is used as an antenna element.
上記構成によれば、平面的に筐体全体を覆う大きさの金属板を使用し、この金属板を筐体と一体形成したので、筐体剛性が得られる。勿論、筐体剛性を高めるための金属板を使用するので、筐体の薄型化が図れる。 According to the above configuration, since a metal plate having a size covering the entire casing in a plane is used and the metal plate is formed integrally with the casing, the casing rigidity can be obtained. Of course, since a metal plate for increasing the rigidity of the casing is used, the casing can be thinned.
また、金属板にスリットを形成して、当該金属板に面積の小さな領域を作り出し、その領域をアンテナ素子とした。そして、回路基板のグランドパターンのうち、金属板の当該領域あるいはスリットと重なる箇所のグランドパターンを除去し、除去したグランドパターンを通して回路基板上に配置された無線回路部と金属板に形成したアンテナ素子とを接続し、また除去していないグランドパターンと金属板のアンテナ素子形成領域以外の箇所とを接続する。これにより、逆Fアンテナやループアンテナ等の放射効率の良いアンテナを構成することができる。 Moreover, a slit was formed in the metal plate to create a small area in the metal plate, and this region was used as an antenna element. Then, of the ground pattern of the circuit board, the ground pattern is removed from the portion of the metal plate that overlaps the region or the slit, and the antenna element formed on the metal circuit plate and the wireless circuit unit arranged on the circuit board through the removed ground pattern In addition, the ground pattern that has not been removed and a portion other than the antenna element formation region of the metal plate are connected. Thereby, an antenna with good radiation efficiency such as an inverted F antenna or a loop antenna can be configured.
上記構成において、前記領域と前記無線回路部とが前記スリットの開放端で接続された。 In the above configuration, the region and the wireless circuit unit are connected at the open end of the slit.
上記構成によれば、アンテナ素子としての領域をループアンテナとして動作させることができる。 According to the above configuration, the region as the antenna element can be operated as a loop antenna.
本発明の携帯無線機は、非導電性の筐体と、前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスロットがあり、前記回路基板の、前記領域あるいは前記スロットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、前記領域の略中央部と前記無線回路部とが接続され、前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、前記領域をアンテナ素子として利用する。 A portable wireless device of the present invention includes a non-conductive casing, a metal plate inserted into the casing and integrally formed, a circuit board that is disposed in close proximity to the metal plate and has a ground pattern, and A wireless circuit unit disposed on the circuit board, and the metal plate is a size that covers the entire casing in a plane, and the metal plate has a small area on the metal plate. There is a slot to be created, and the ground pattern is removed from the circuit board at a location overlapping the area or the slot, and the substantially central portion of the area is connected to the radio circuit section, and the outside of the metal plate is outside the area. And the ground pattern are connected, and the region is used as an antenna element.
上記構成によれば、平面的に筐体全体を覆う大きさの金属板を使用し、この金属板を筐体と一体形成したので、筐体剛性が得られる。勿論、筐体剛性を高めるための金属板を使用するので、筐体の薄型化が図れる。 According to the above configuration, since a metal plate having a size covering the entire casing in a plane is used and the metal plate is formed integrally with the casing, the casing rigidity can be obtained. Of course, since a metal plate for increasing the rigidity of the casing is used, the casing can be thinned.
また、金属板にスロットを形成して、当該金属板に面積の小さな領域を作り出し、その領域をアンテナ素子とした。そして、回路基板のグランドパターンのうち、金属板の当該領域あるいはスロットと重なる箇所のグランドパターンを除去し、除去したグランドパターンを通して回路基板上に配置された無線回路部と金属板に形成したアンテナ素子とを接続し、また除去していないグランドパターンと金属板のアンテナ素子形成領域以外の箇所とを接続する。これにより、併合ループアンテナ等の放射効率の良いアンテナを構成することができる。また、スロットは、スリットのような開放端を持たないので、スリットに比べて強度を大きくできる。 In addition, a slot was formed in the metal plate to create a small area in the metal plate, and this region was used as an antenna element. Then, of the ground pattern on the circuit board, the ground pattern is removed from the portion overlapping the region or slot of the metal plate, and the radio circuit portion disposed on the circuit board and the antenna element formed on the metal plate through the removed ground pattern In addition, the ground pattern that has not been removed and a portion other than the antenna element formation region of the metal plate are connected. Thereby, an antenna with good radiation efficiency such as a merged loop antenna can be configured. Further, since the slot does not have an open end like a slit, the strength can be increased as compared with the slit.
上記構成において、水の内側への浸入を防止する防水壁を、平面的に前記金属板の前記領域を跨ぐように設けた。 The said structure WHEREIN: The waterproof wall which prevents the penetration | invasion to the inner side of water was provided so that the said area | region of the said metal plate might be straddled planarly.
上記構成によれば、回路基板を設けた領域への水の浸入を防止でき、防水性を確保することができる。 According to the above configuration, water can be prevented from entering the area where the circuit board is provided, and waterproofness can be ensured.
上記構成において、前記防水壁の外側の前記金属板の一部と平面的に重なる位置に放射素子を設けた。 The said structure WHEREIN: The radiation element was provided in the position which overlaps with a part of said metal plate of the outer side of the said waterproof wall planarly.
上記構成によれば、放射素子と金属板の一部が容量結合し、放射素子を含めてアンテナとして動作する。放射素子を設けることで、広帯域化を図ることができる。 According to the above configuration, the radiating element and a part of the metal plate are capacitively coupled and operate as an antenna including the radiating element. By providing the radiating element, a wide band can be achieved.
本発明によれば、アンテナが筐体と一体となった携帯無線機において、筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させることができる。 According to the present invention, in a portable wireless device in which an antenna is integrated with a housing, it is possible to achieve both high antenna performance and housing rigidity while reducing the thickness of the housing.
以下、本発明を実施するための好適な実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は断面図である。図1において、本実施の形態の携帯無線機1は、非導電性の筐体10と、筐体10にインサートされ、一体成形された金属板11と、金属板11と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板12と、回路基板12上に配置された無線回路部13と、液晶表示器(LCD)14とを備える。
(Embodiment 1)
1A and 1B are schematic configuration diagrams of a portable wireless device according to Embodiment 1 of the present invention, where FIG. 1A is a plan view and FIG. 1B is a cross-sectional view. In FIG. 1, the portable wireless device 1 according to the present embodiment includes a
筐体10は、それぞれ方形状に形成された2つの筐体ケース10A、10Bから構成される。筐体ケース10Aは、その周縁部に沿って壁部10A1を有する断面コ字状に形成されている。筐体ケース10Bは、筐体ケース10Aと同じ大きさに形成されるとともに、その周縁部に沿って金属板11を保持するための保持部10B1が形成されている。保持部10B1は、筐体ケース10Bの周縁部が内側に折り返されたものであり、金属板11の周縁部分を嵌合させて金属板11を保持する。筐体ケース10A、10Bは、筐体ケース10Aの壁部10A1の先端面が筐体ケース10Bの保持部10B1と反対側の面と接触するようにして接続される。筐体ケース10Bの保持部10B1と反対側の面には回路基板12が取り付けられる。
The
筐体ケース10Bには、その保持部10B1に金属板11の周縁部を嵌合させることで当該金属板11が取り付けられる。また、筐体ケース10Bには液晶表示器14が取り付けられる。回路基板12と金属板11の間の距離は、例えば図2に示すように0.3mmである。この場合、回路基板12の厚みは0.6mm、金属板11の厚みは0.4mmである。
The
金属板11は、平面的に筐体10の略全体を覆う大きさに形成されている。また、金属板11には、右上角部分に略L字状の小面積の高電位部(金属板11における面積の小さな領域)11aを作り出すスリット20が形成されている。金属板11の高電位部11aは、その上端部分(図面に向かって上方の部分)が金属板11の上端の他の部分よりも上に突出している。スリット20は、その一端(図面に向かって上側の端)20aが開放端となっている。金属板11の高電位部11a以外の面積の大きな部分はグランド部11bとなる。
The
回路基板12には、無線回路部13が設けられる側の略全面にグランドパターン12aが形成されているが、金属板11の高電位部11aと重なる箇所においてはグランドパターンが除去されている。なお、回路基板12の、金属板11に形成されたスリット20と重なる箇所のグランドパターンを除去しても構わない。ここで、回路基板12のグランドパターンが除去された部分をグランド抜き部分12bと呼ぶ。このグランド抜き部分12bを通して、回路基板12上に配置された無線回路部13の入出力端13aが金属板11の高電位部11aと接続される。その接続点が給電点30となる。
On the
また、グランド抜き部分12bに隣接して、回路基板12のグランドパターン12aが金属板11のグランド部11bと接続される。その接続点が短絡点31となる。このように、無線回路部13の入出力端13aが金属板11の高電位部11a上の給電点30で金属板11の高電位部11aと接続され、回路基板12のグランドパターン12aが金属板11の高電位部11aの下方の箇所で金属板11のグランド部11bと接続される。これにより、金属板11の高電位部11aは逆Fアンテナとして動作する。図3は、本実施の形態の携帯無線機1のアンテナの等価的な構成を示す図である。本実施の形態の携帯無線機1では、金属板11の一部が逆Fアンテナとして動作する。
Further, the
このように本実施の形態の携帯無線機1によれば、平面的に筐体全体を覆う大きさの金属板11を使用し、この金属板11を筐体10と一体形成したので、筐体剛性が得られる。また、金属板11にスリット20を形成して、金属板11に高電位部11aを作り出し、高電位部11aをアンテナ素子とし、回路基板12のグランドパターン12aのうち、金属板11の高電位部11aあるいはスリット20と重なる箇所のグランドパターンを除去して得られたグランド抜き部分12bを通して回路基板12上に配置した無線回路部13の入出力端13aと高電位部11aであるアンテナ素子とを接続し、また回路基板12のグランドパターン12aと金属板11の高電位部11a以外の箇所であるグランド部11bとを接続するようにしたので、放射効率の良いアンテナ素子を構成できる。したがって、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させることができる。勿論、筐体剛性を高めるための金属板を使用することから、筐体の薄型化が図れる。
As described above, according to the portable wireless device 1 of the present embodiment, the
(実施の形態2)
図4は、本発明の実施の形態2に係る携帯無線機の概略構成を示す平面図である。なお、図4において、前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けている。
(Embodiment 2)
FIG. 4 is a plan view showing a schematic configuration of the portable wireless device according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 1 described above.
図4において、本実施の形態の携帯無線機2は、金属板11に形成したスリット50の開放端50a側に給電点30を設け、この給電点30に回路基板12上の無線回路部13の入出力端13aを接続したものである。金属板11に形成したスリット50は、前述した実施の形態1におけるスリット20の形状と同様に略L字状を成し、金属板11の右上角部分に形成される。実施の形態1におけるスリット20と異なる点は、開放端が金属板11の側面側(図面に向かって右側面側)となっている点である。短絡点31は、スリット50の開放端50aに隣接配置され、この短絡点31で回路基板12のグランドパターン12aと金属板11のグランド部11bとが接続される。
In FIG. 4, the portable wireless device 2 of the present embodiment is provided with a
金属板11にスリット50を形成して、金属板11に小面積の高電位部11aを作り出すことで、その高電位部11aがアンテナ素子として動作する。図5は、本実施の形態の携帯無線機2のアンテナの等価的な構成を示す図である。図5に示すように、本実施の形態では、給電点30をスリット50の開放端50a側に設けたことで、アンテナ素子はループアンテナとして動作する。このように、前述した実施の形態1の携帯無線機1と同様に、放射効率の良いアンテナ素子を構成できる。勿論、金属板11を用いることから、筐体剛性が得られるとともに、筐体の薄型化が図れる。
By forming the
(実施の形態3)
図6は、本発明の実施の形態3に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は断面図である。なお、図6において、前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けている。
(Embodiment 3)
6A and 6B are schematic configuration diagrams of a portable wireless device according to the third embodiment of the present invention, where FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a cross-sectional view. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the portions common to FIG.
図6において、本実施の形態の携帯無線機3は、前述した実施の形態1の携帯無線機1や実施の形態2の携帯無線機2で採用したスリット20、50に代り、金属板11の上部にスロット60を設けて、金属板11を小さな面積の高電位部11cと大きな面積のグランド部11dとに分け、高電位部11cの略中央付近に給電点30を設け、回路基板12上の無線回路部13の入出力端13aと接続するようにしたものである。
In FIG. 6, the portable wireless device 3 according to the present embodiment includes a
スロット60は、金属板11に開けた穴であり、中央に凹部60aを有する長方形状に形成されている。スロット60の凹部60aに給電点30が配置され、左右両端それぞれに隣接して短絡点31a、31bが配置される。金属板11にスロット60を設けることで、金属板11にスリットを設けた場合と同様に、金属板11の一部を高電位部11cにし、残りの部分をグランド部11dにすることができる。高電位部11cがアンテナ素子として動作する。図7は、本実施の形態の携帯無線機3のアンテナの等価的な構成を示す図である。図7に示すように、本実施の形態のアンテナ素子は、併合ループアンテナとして動作する。
The slot 60 is a hole formed in the
このように、本実施の形態の携帯無線機3も前述した実施の形態1、2の携帯無線機1、2と同様に放射効率の良いアンテナ素子を構成できる。勿論、金属板11を用いることから、筐体剛性が得られるとともに、筐体の薄型化が図れる。特に、スロット60は、スリット20、50のような開放端を持たないので、スリット20、50に比べて強度を大きくできる。すなわち、スロット60は剛性を出しやすい。
Thus, the portable radio device 3 of the present embodiment can also configure an antenna element with good radiation efficiency, similar to the portable radio devices 1 and 2 of the first and second embodiments. Of course, since the
(実施の形態4)
図8は、本発明の実施の形態4に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は断面図である。なお、図8において、前述した図1と共通する部分には同一の符号を付けている。
(Embodiment 4)
FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a portable wireless device according to the fourth embodiment of the present invention, where FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a cross-sectional view. In FIG. 8, the same reference numerals are given to the portions common to FIG.
図8において、本実施の形態の携帯無線機4は、前述した実施の形態1の携帯無線機1と同様の構成に加えて、回路基板12を配置した領域に水の浸入を防止する防水壁70を有するものである。防水壁70は、断面I字状の額縁状に形成され、平面的に金属板11の高電位部11aを跨ぐように設けられる。防水壁70は、その一方の端面が筐体10の筐体ケース10Aの内面に密着し、他方の端面が筐体10の筐体ケース10Bの背面に密着することで、回路基板12を配置した領域への水の浸入を防止する。このように、防水壁70は、回路基板12が配置された領域への水の浸入を防止でき、防水性を確保することができる。
In FIG. 8, the portable wireless device 4 of the present embodiment has a waterproof wall that prevents water from entering the area where the
(実施の形態5)
図9は、本発明の実施の形態5に係る携帯無線機の概略構成図であり、同図(a)は平面図、同図(b)は断面図である。なお、図9において、前述した図8と共通する部分には同一の符号を付けている。
(Embodiment 5)
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a portable wireless device according to the fifth embodiment of the present invention, where FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a cross-sectional view. In FIG. 9, the same reference numerals are given to the portions common to FIG. 8 described above.
図9において、本実施の形態の携帯無線機5は、前述した実施の形態4の携帯無線機4と同様の構成に加えて、広帯域化を図る放射素子80を有するものである。放射素子80は、防水壁70の外側で、金属板11と平面的に重なる位置に配置される。本実施の形態では、金属板11に形成したスリット20の直上に設けている。放射素子80は、アンテナ素子としての金属板11の高電位部11aに無線回路部13から給電されることで、金属板11の一部と容量結合するので、アンテナの大型化が図れる。また、放射素子80は、直接回路基板12と繋がっていないため、防水性は必要としない。このように、防水壁70の外側の金属板11の一部と平面的に重なる位置に放射素子80を設けることで、広帯域化を図ることができる。
In FIG. 9, the portable wireless device 5 of the present embodiment has a radiating
本発明は、携帯無線機の筐体の薄型化を図りながらも、高いアンテナ性能と筐体剛性を両立させることができるといった効果を有し、携帯電話等の携帯無線機への適用が可能である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention has an effect that it is possible to achieve both high antenna performance and casing rigidity while reducing the thickness of the casing of a portable wireless device, and can be applied to a portable wireless device such as a mobile phone. is there.
1、2、3、4、5 携帯無線機
10 筐体
10A、10B 筐体ケース
10A1 壁部
10B1 保持部
11 金属板
11a、11c 高電位部
11b、11d グランド部
12 回路基板
12a グランドパターン
12b グランド抜き部分
13 無線回路部
13a 入出力端
14 液晶表示器
20、50 スリット
30 給電点
31 短絡点
60 スロット
70 防水壁
80 放射素子
1, 2, 3, 4, 5
Claims (5)
前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、
前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、
前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、
前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスリットがあり、
前記回路基板の、前記領域あるいは前記スリットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、
前記領域と前記無線回路部とが接続され、
前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、
前記領域をアンテナ素子として利用する携帯無線機。 A non-conductive housing;
A metal plate inserted into the housing and integrally formed;
A circuit board disposed near and parallel to the metal plate and having a ground pattern;
A wireless circuit unit disposed on the circuit board,
The metal plate is a size that covers the entire casing in a plane,
The metal plate has a slit that creates a small area in the metal plate,
The ground pattern of the circuit board where the region or the portion overlapping the slit is removed,
The region and the wireless circuit unit are connected,
A location outside the region of the metal plate and the ground pattern are connected,
A portable radio using the area as an antenna element.
前記筐体にインサートされ、一体成形された金属板と、
前記金属板と近接し略平行に配置され、グランドパターンを有する回路基板と、
前記回路基板上に配置された無線回路部と、を備え、
前記金属板は平面的に前記筐体全体を覆う大きさであり、
前記金属板には、前記金属板に面積の小さな領域を作り出すスロットがあり、
前記回路基板の、前記領域あるいは前記スロットと重なる箇所のグランドパターンが除去されており、
前記領域の略中央部と前記無線回路部とが接続され、
前記金属板の前記領域外の箇所と前記グランドパターンとが接続され、
前記領域をアンテナ素子として利用する携帯無線機。 A non-conductive housing;
A metal plate inserted into the housing and integrally formed;
A circuit board disposed near and parallel to the metal plate and having a ground pattern;
A wireless circuit unit disposed on the circuit board,
The metal plate is a size that covers the entire casing in a plane,
The metal plate has a slot that creates a small area in the metal plate,
The ground pattern of the circuit board, where the region or the portion overlapping the slot is removed,
The substantially central portion of the region and the wireless circuit portion are connected,
A location outside the region of the metal plate and the ground pattern are connected,
A portable radio using the area as an antenna element.
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