JP4150582B2

JP4150582B2 - 携帯通信機器

Info

Publication number: JP4150582B2
Application number: JP2002369615A
Authority: JP
Inventors: 実長谷川
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2008-09-17
Anticipated expiration: 2022-12-20
Also published as: JP2004201179A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、折り畳み型の携帯通信機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、携帯電話には伸縮式の外部アンテナとしてヘリカルアンテナが用いられている。ところが、このようなヘリカルアンテナは外部に突出した形状のため、携帯電話を落下した際の耐衝撃性の低下や携帯電話の設計自由度の低下という問題を有している。そこで、上記問題を解決するために、現在、携帯電話の内部に、逆Ｆアンテナ等の内蔵アンテナを設置するという方法が採用されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−１３６０１５号公報
【特許文献２】
特開平１１−１７７４８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このような方法をキーパッドやマイク等を備える操作筐体と液晶表示部やスピーカ等を備える表示筐体とがヒンジ部によって連結された折り畳み型の携帯電話に採用する際には、現実的に、操作筐体の内部に収納された回路基板あるいは表示筐体の内部に収納された回路基板のどちらか一方に上記内蔵アンテナが設置されている。アンテナが上記操作筐体に収納された回路基板と上記表示筐体に収納された回路基板とのどちらか一方に設置されていること及び上記操作筐体に収納された回路基板と上記表示筐体に収納された回路基板とがその一部を使用周波数においてハイインピーダンスである細い線路によって電気的に接続されていることによって、逆Ｆアンテナ等の不平衡型アンテナ動作時に地板に励起される放射電流の大部分は、アンテナが設置された回路基板にのみ励起されるため、結果として上記操作筐体に収納された回路基板と上記表示筐体に収納された回路基板とに流れる放射電流の差に起因する電位差が生じる。
【０００５】
このような携帯電話を折り畳んだ状態にすると、上記操作筐体に収納された回路基板と上記表示筐体に収納された回路基板との間の放射電流の差に起因する電界が大きくなり、上記操作筐体に収納された回路基板と上記表示筐体に収納された回路基板との間に位置する各種デバイスは、上記電界中に配置された損失物体として振舞い、結果、上記内蔵アンテナの放射効率を悪化させるという問題点が生じる。また、上記内蔵アンテナは、ヘリカルアンテナに比べ各回路基板に励起される放射電流が大きいため、その影響が顕著となる。
【０００６】
また、上記操作筐体に収納された回路基板と上記表示筐体に収納された回路基板とがその一部を使用周波数においてハイインピーダンスとなる細い線路によって電気的に接続されているため、逆Ｆアンテナ等の不平衡型アンテナ動作時に地板に励起される放射電流の大部分は、アンテナが設置された回路基板のみに励起される。このように回路基板に流れる放射電流はアンテナが設置された回路基板に集中する。このため、携帯通信機器が放射する電磁波の人体頭部による吸収量の指標である局所ＳＡＲ（Specific Absorption Rate）は、上記操作筐体に収納された回路基板と上記表示筐体に収納された回路基板とが使用周波数おいて完全に電気的に接続されている携帯通信機器と比較して大きくなる。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、以下の点を目的とするものである。
（１）折り畳み型の携帯通信機器の第１の筐体に収納される回路基板と第２の筐体に収納される回路基板とに生じる電位差を抑制することによって内蔵アンテナの放射効率を向上させる。
（２）折り畳み型の携帯通信機器の設計自由度を向上させる。
（３）回路基板に流れる放射電流を分散させることによって局所ＳＡＲを低下させる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、第１の手段として、第１の回路基板が収納される第１の筐体と、上記第１の回路基板と電気的に接続された第２の回路基板が収納される第２の筐体とがヒンジ部によって連結された折り畳み型の携帯通信機器であって、上記第１の回路基板に設置される第１の回路基板用アンテナと、上記第２の回路基板に設置されると共に上記第１の筐体と上記第２の筐体とが折り畳まれた際に上記第１の回路基板用アンテナと対峙する第２の回路基板用アンテナと、上記第１の回路基板用アンテナ及び上記第２の回路基板用アンテナにおいて同じ出力の電波が放射されるように上記第１の回路基板及び上記第２の回路基板に信号源から出力された電気信号を分配する電力分配器と、を備え、上記第１の回路基板用アンテナと上記第２の回路基板用アンテナとの体積は、同一であるという構成を採用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明に係る携帯通信機器の一実施形態について説明する。なお、以下の実施形態において、携帯通信機器は、携帯電話として説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、本第１実施形態に係る携帯電話の内部構造の概略を示す概略図であり、（ａ）は、携帯電話を折り畳んだ状態の概略を示す図であり、（ｂ）は、携帯電話を開いた状態の概略を示す図である。これらの図において、符号１は表示用回路基板（第１の回路基板）、２は操作・制御用回路基板（第２の回路基板）、３はフイルムケーブル、４はヒンジ部、５は第１のアンテナ（第１の回路基板用アンテナ）、６は第２のアンテナ（第２の回路基板用アンテナ）、７は信号源、８は電力分配器である。
【００１３】
表示用回路基板１は、折り畳み型の携帯電話の液晶表示部やスピーカ等が設置される表示筐体（第１の筐体）の内部に収納されているものであり、例えば液晶表示部に画像を表示させるための回路である。操作・制御用回路基板２は、キーパッドやマイク等が設置される操作筐体（第２の筐体）に収納されているものであり、例えばキーパッドに入力された操作指令を操作信号として各種デバイスに出力するための回路である。ヒンジ部４は、上記表示筐体と操作筐体とをヒンジ部４の回転軸Ｌを中心とする回転移動できるように接続するものである。また、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２とは、フイルムケーブル３によって、電気的に接続されている。このフイルムケーブル３は、使用周波数においてハイインピーダンスであり、容易に形状変更可能な細い線路である。このフイルムケーブル３は、ヒンジ部４に連結された上記表示筐体と操作筐体のヒンジ部４の回転軸Ｌを中心とする回転移動に伴って、その形状を変化されるものである。
【００１４】
第１のアンテナ５は、入力された電気信号を電波として外部に向けて放射すると共に、外部の電波を受信するアンテナであり、図示するように、上記ヒンジ部４の近傍の表示用回路基板１上に設置されている。また、第２のアンテナ６は、上記第１のアンテナ５と同様の特性を有するアンテナであり、図示するように、上記ヒンジ部４の近傍の操作・制御用回路基板２上に設置されている。そして、携帯電話を折り畳んだ状態において、第１のアンテナ５と第２のアンテナが対峙するように設置されている。また、上記第１のアンテナ５と上記第２のアンテナ６の体積は各々同一に設定されており、第１のアンテナ５と上記第２のアンテナ６との体積を合わせた総体積は、携帯電話が使用している必要帯域の電波を捕らえられる体積に設定されている。
【００１５】
信号源７は、上記第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６に電気信号を電力分配器８を介して給電するものであり、上記操作・制御用回路基板２上に設置されている。電力分配器８は、上記信号源７から出力された電気信号を上記第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６に同様に分配するものであり、図示するように、上記信号源７近傍の操作・制御用回路基板２上に設置されている。
【００１６】
信号源７から出力された電気信号は、電力分配器８によって、同様に分配されて、各々、上記第１のアンテナ５と第２のアンテナ６に給電される。ここで、第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６は、第１のアンテナ及び第２のアンテナにおいて同じ出力の電波が放射されるように分配された電気信号を給電されることによって、同じ出力の電波を放射する。すなわち、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２とに同位相及び同振幅の放射電流が励起され、さらに第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６の各々が対峙するように設置されているので表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制される。
【００１７】
表示用回路基板１と操作・制御回路基板２との間に位置する各種デバイスは、携帯電話が折り畳まれた際に、表示用回路基板１と操作・制御回路基板２との間の電界中に配置された損失物体として振舞うが、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制されることによって、上記電界も抑制されるため、損失は少なくなる。よって、信号源７から出力された電気信号は、電力損失が少ない状態で上記第１及び第２のアンテナ５，６に給電される。
【００１８】
すなわち、本第１実施形態に係る携帯電話によれば、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制されるので、携帯電話が折り畳まれた状態において、第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６の放射効率を低下させるような電界が抑制される。その結果、携帯電話が折り畳まれた際の第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６の放射効率を向上させることができる。
【００１９】
さらに、本第１実施形態に係る携帯電話によれば、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２とに同位相及び同振幅の放射電流が励起されるため、表示用回路基板１あるいは操作・制御用回路基板２の何れかのみにアンテナが配置された場合と比較し、回路基板に励起される放射電流の密度は低下する。その結果、携帯通信機器が放射する電磁波の人体頭部による吸収量の指標である局所ＳＡＲを低下させることができる。
【００２０】
（第２実施形態）
図２は、本第２実施形態に係る携帯電話の内部構造の概略を示す概略図である。
【００２１】
本第２実施形態に係る携帯電話は、図示するように、第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６が、上記第１実施形態に係る携帯電話のヒンジ部４から離れた状態で、各々表示用回路基板１及び操作・制御用回路基板２上に設置されている。なお、本第２実施形態における第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６も、第１実施形態と同様に、携帯電話を折り畳んだ場合に対峙するように各々設置されている。そのため、本構成の場合も表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２とに同位相及び同振幅の放射電流が励起され、さらに第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６の各々が対峙するように設置されているので表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制される。
【００２２】
したがって、上記第１実施形態と同様に、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との間に位置する各種デバイスは、携帯電話が折り畳まれた際に、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との間の電界中に配置された損失物質として振舞うが、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制されることによって、上記電界も抑制されるため、上記各種デバイスによる損失は少なくなる。よって、信号源７から出力された電気信号は、電力損失が少ない状態で上記第１及び第２のアンテナ５，６に給電される。
【００２３】
すなわち、本第２実施形態においても上記第１実施形態と同様、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制されるので、携帯電話が折り畳まれた状態において、第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６の放射効率を低下させるような電界も同じく抑制される。その結果、携帯電話を折り畳んだ際の第１のアンテナ５及び第２のアンテナ６の放射効率を向上させることができる。
【００２４】
さらに、本第２実施形態においても上記第１実施形態と同様、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２とに同位相及び同振幅の放射電流が励起されるため、表示用回路基板１あるいは操作・制御用回路基板２の何れかのみにアンテナが配置された場合と比較し、回路基板に励起される放射電流の密度は低下する。その結果、携帯通信機器が放射する電磁波の人体頭部による吸収量の指標である局所ＳＡＲを低下させることができる。
【００２５】
（第３実施形態）
図３は、本第３実施形態に係る携帯電話の内部構造の概略を示す概略図である。この図において、符号９は第１の電力分配器、１０は第２の電力分配器、１１は第３の電力分配器である。
【００２６】
第１のアンテナ５ａ，５ｂは、図示するように、ヒンジ部４の近傍及び離れた位置の表示用回路基板１上に各々設置されている。第２のアンテナ６ａ，６ｂは、ヒンジ部４の近傍及び離れた位置の操作・制御用回路基板２上に各々設置されている。また、これら第１のアンテナ５ａ，５ｂ及び第２のアンテナ６ａ，６ｂの体積は各々同一に設定されており、第１のアンテナ５ａ，５ｂと上記第２のアンテナ６ａ，６ｂの体積を合わせた総体積は、携帯電話が使用している必要帯域の電波を捕らえられる体積に設定されている。また、上記第１のアンテナ５ａ，５ｂと第２のアンテナ６ａ，６ｂとは、上述した第１実施形態及び第２実施形態と同様、携帯電話を折り畳んだ場合に各々が対峙するように設置されている。
【００２７】
第１の電力分配器９は、信号源７から出力された電気信号を同様に２つに分配するものであり、上記操作・制御用回路基板２上に設置されている。第２の電力分配器１０は、上記第１の電力分配器９によって、分配された電気信号の一方をさらに同様に２つに分配して、上記第１のアンテナ５ａ，５ｂに各々給電するものであり、上記表示用回路基板１上に設置されている。第３の電力分配器１１は、第１の電力分配器９によって、分配された電気信号の他方をさらに同様に２つに分配して、上記第２のアンテナ６ａ、６ｂに各々給電するものであり、上記操作・制御用回路基板２上に設置されるものである。
【００２８】
つまり、信号源７から出力された電気信号は、第１の電力分配器９によって、同様に２つ分配され、その分配された一方の電気信号は、さらに第２の電力分配器１０によって同様に分配されて各々第１のアンテナ５ａ，５ｂに給電される。また、第１の電力分配器９によって分配された他方の電気信号は、さらに第３の電力分配器１１によって、同様に分配されて各々第２のアンテナ６ａ，６ｂに給電される。そして、各第１及び第２のアンテナ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに給電された電気信号は、各々の第１及び第２のアンテナ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂによって、電波として外部に放射される。そのため、本構成の場合も表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２とに同位相及び同振幅の放射電流が励起され、さらに第１のアンテナ５ａ，５ｂ及び第２のアンテナ６ａ，６ｂの各々が対峙するように設置されているので表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制される。
【００２９】
したがって上記第１及び第２実施形態と同様に、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との間に位置する各種デバイスは、携帯電話が折り畳まれた際に、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との間の電界中に配置された損失物体として振舞うが、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制されることによって、上記電界も抑制されるため、上記各種デバイスによる損失は少なくなる。よって、信号源７から出力された電気信号は、電力損失が少ない状態で、上記各々の第１及び第２のアンテナ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂに給電される。
【００３０】
すなわち、本第３実施形態に係る携帯電話によれば、上記第１及び第２実施形態と同様に表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２との電位差が抑制されるので、携帯電話が折り畳まれた状態において、第１のアンテナ５ａ，５ｂ及び第２のアンテナ６ａ，６ｂの放射効率を低下させるような電界も同じく抑制される。その結果、携帯電話が折り畳まれた際の第１のアンテナ５ａ，５ｂ及び第２のアンテナ６ａ，６ｂの放射効率を向上させることができる。
【００３１】
さらに、本第３実施形態においても上記第１及び第２実施形態と同様に、表示用回路基板１と操作・制御用回路基板２とに同位相及び同振幅の放射電流が励起されるため、表示用回路基板１あるいは操作・制御用回路基板２の何れかのみにアンテナが配置された場合と比較し、回路基板に励起される放射電流の密度は低下する。その結果、携帯通信機器が放射する電磁波の人体頭部による吸収量の指標である局所ＳＡＲを低下させることができる。
【００３２】
また、本第３実施形態に係る携帯電話によれば、各々の第１及び第２のアンテナ５ａ，５ｂ，６ａ，６ｂの体積を小さくすることができるので、携帯電話の設計自由度を向上させることができる。
【００３３】
なお、本発明は上記第１〜第３実施形態に限定されるものではなく、以下のような変形例も考えられる。
（１）上記第１〜第３実施形態において、表示用回路基板１及び操作・制御用回路基板２に、各々１つまたは２つのアンテナを設置した。しかしながら、アンテナの総体積が携帯電話の必要帯域を捕らえられる体積で、かつ、表示用回路基板１に設置される第１のアンテナと操作・制御用回路基板２に設置される第２のアンテナが、携帯電話を折り折り畳んだ場合に対峙するように設置されていれば良い。すなわち、アンテナを分散して設置できるため、携帯電話の設計自由度を向上させることができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、第１の回路基板が収納される第１の筐体と、上記第１の回路基板と電気的に接続された第２の回路基板が収納される第２の筐体とがヒンジ部によって連結された折り畳み型の携帯通信機器であって、上記第１の回路基板と上記第２の回路基板との電位差が抑制されるように、上記第１の回路基板には第１の回路基板用アンテナを設置し、上記第２の回路基板には第２の回路基板アンテナを設置し、上記第１の回路基板と上記第２の回路基板に同様の放射電流を励起させるので、折り畳み型の携帯通信機器の第１の筐体に収納される回路基板と第２の筐体に収納される回路基板とに生じる電位差を抑制することによって内蔵アンテナの放射効率を向上させ、設計自由度を向上させ、局所ＳＡＲを低下させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本第１実施形態に係る携帯電話の内部構造の概略を示す概略図であり、（ａ）は、携帯電話を折り畳んだ状態の概略を示す図であり、（ｂ）は、携帯電話を開いた状態の概略を示す図である。
【図２】本第２実施形態に係る携帯電話の内部構造の概略を示す概略図である。
【図３】本第３実施形態に係る携帯電話の内部構造の概略を示す概略図である。
【符号の説明】
１……表示用回路基板（第１の回路基板）
２……操作・制御用回路基板（第２の回路基板）
３……フイルムケーブル
４……ヒンジ部
５……第１のアンテナ（第１の回路基板用アンテナ）
６……第２のアンテナ（第２の回路基板用アンテナ）
７……信号源
８……電力分配器
９……第１の電力分配器
１０……第２の電力分配器
１１……第３の電力分配器

Claims

第１の回路基板が収納される第１の筐体と、前記第１の回路基板と電気的に接続された第２の回路基板が収納される第２の筐体とがヒンジ部によって連結された折り畳み型の携帯通信機器であって、
前記第１の回路基板に設置される第１の回路基板用アンテナと、
前記第２の回路基板に設置されると共に前記第１の筐体と前記第２の筐体とが折り畳まれた際に前記第１の回路基板用アンテナと対峙する第２の回路基板用アンテナと、
前記第１の回路基板用アンテナ及び前記第２の回路基板用アンテナにおいて同じ出力の電波が放射されるように前記第１の回路基板及び前記第２の回路基板に信号源から出力された電気信号を分配する電力分配器と、
を備え、
前記第１の回路基板用アンテナと前記第２の回路基板用アンテナとの体積は、同一であることを特徴とする携帯通信機器。